技术特征：
1.一种双电场驱动传感器的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、利用计算机绘图软件设计电路形状；对柔性聚酰亚胺基板(1)进行裁剪，然后在柔性聚酰亚胺基板(1)的一端设置线路连接的n个导电孔(2)并标记为n1、n2、n3……
n
n-1
、n
n
，n为不小于5的正整数；在柔性聚酰亚胺基板(1)表面喷涂上一层均匀的铜膜(3)；利用光刻技术将光致抗蚀剂按照预先设计的电路形状涂覆在铜膜(3)上；将已涂覆光致抗蚀剂的柔性聚酰亚胺基板(1)放置紫外在灯下进行曝光；曝光后的柔性聚酰亚胺基板(1)利用化学显影剂进行显影；显影后，未曝光区域被溶解，留下曝光区域形成铜箔线路(4)；将显影后的柔性聚酰亚胺基板(1)浸渍在氰化亚金钾溶液中，利用电镀技术在相对导电孔(2)的另一端形成一个未闭合的圆环金膜作为对电极(5)，对电极(5)圆环金膜开口的一端与导电孔n1电性连接；在对电极(5)的内部区域设有工作电极(6)，与导电孔n2之间电性连接；在对电极(5)未闭合圆环处的空白环形区域处涂覆圆弧型ag/agcl浆料，干燥后作为参比电极(7)，参比电极(7)与导电孔n3电性连接；此时形成的对电极(5)、工作电极(6)、参比电极(7)称为三电极体系；在柔性聚酰亚胺基板(1)表面上设有中空反应腔(8)，三电极体系均在中空反应腔(8)的中空区域内；且与中空反应腔(8)不接触；最终得到柔性印刷基底；步骤二、在步骤一所制备的柔性印刷基底的三电极体系的背面电镀出两组独立的铜箔区，每个铜箔区域由m个独立的铜箔片(9)组成，m为正整数；；每组铜箔区的面积分布可以通过铜箔片(9)来调整；两组铜箔区分别通过柔性聚酰亚胺基板(1)的导电孔(2)n4、n5连接双通道信号发生器，提供偏置正弦电场；设定动态偏置电压和峰间电压；每个铜箔区被分配一组电场；在运行过程中开启双通道信号发生器，对该三电极体系反应腔(8)的中空区域提供一组互补的电场环境；步骤三、首先制备氧化石墨烯溶液；然后将氧化石墨烯溶液滴加在反应腔(8)中的三电极体系表面，在电化学工作站进行电沉积，沉积后用蒸馏水冲洗工作电极(6)；其次制备氯金酸溶液，将氯金酸溶液滴加在反应腔(8)中的三电极体系表面，在电化学工作站进行电沉积，沉积后用蒸馏水冲洗工作电极(6)；然后将硫酸滴加在反应腔(8)中的三电极体系表面对工作电极(6)进行活化；活化后用蒸馏水冲洗工作电极(6)，冲洗后向反应腔(8)中的三电极体系表面滴加农药抗体进行孵育，农药抗体孵育完成后用蒸馏水冲洗工作电极(6)；冲洗后继续向反应腔(8)中的三电极体系表面滴加牛血清蛋白进行孵育，孵育完成后用蒸馏水冲洗工作电极(6)；最终得到双电场驱动传感器。2.根据权利要求1所述的双电场驱动传感器的制备方法，其特征在于，步骤一中所述铜膜厚度为15～25μm；所述光致抗蚀剂为线性酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种；所述化学显影剂为碳酸钠或碳酸钾中的一种，浓度为0.1～0.4g/ml；所氰化亚金钾溶液的浓度为1～5g/l。3.根据权利要求1所述的双电场驱动传感器的制备方法，其特征在于，步骤一中所述圆环金膜厚度为0.2～0.7μm；所述工作电极(6)呈三叉戟的形状，由十个电性连接的圆形金膜组成；三叉戟的每条边分别有三个圆形金膜，剩下的一个圆形金膜在三条边的交汇处，交汇处的圆形金膜与导电孔n2之间电性连接；所述弧型ag/agcl厚度为0.1～0.5mm；所述干燥的温度为70～90℃，干燥的时间为30～40min。4.根据权利要求1所述的双电场驱动传感器的制备方法，其特征在于，步骤二中所述铜
箔片数量m为10～20之间的偶数，铜箔片形状为正方形，边长为1～1.5mm。5.根据权利要求1所述的双电场驱动传感器的制备方法，其特征在于，步骤二中所述双通道信号发生器为任意型号的具有双通道电场发生装置，动态偏置电压设置为峰间电压的40～60％，峰间电压设置为2～6v。6.根据权利要求1所述的双电场驱动传感器的制备方法，其特征在于，步骤三中所述氧化石墨烯溶液的浓度为2～6mg/ml，滴加量为10-15μl，电沉积时间为5～8min；所述氯金酸溶液的浓度为1～3mm，滴加量为10-15μl，电沉积时间为3～5min；所述硫酸的浓度为0.3～0.6m，滴加量为20-30μl，活化时间为150-300s。7.根据权利要求1所述的双电场驱动传感器的制备方法，其特征在于，步骤三中所述农药抗体的浓度为5～20μg/ml，滴加量为10-15μl，孵育时间为40～70min；所述牛血清蛋白的浓度为0.5％～2％，滴加量为10-15μl，孵育时间为30～60min。8.根据权利要求1-7任一项所述方法制备的双电场驱动传感器用于检测农药残留的用途，其特征在于，步骤如下：步骤一、建立电流/浓度标准曲线：配制一系列不同浓度的农药标准液滴加到所述的双电场驱动传感器的反应腔(8)中的三电极体系表面进行孵育，同时在孵育过程中开启双通道电场发生装置，将孵育完成的传感器用于差分脉冲伏安法测试，产生电流峰值；根据对应的农药浓度和峰值大小建立标准曲线；步骤二、在双电场驱动条件下，取农药样品液滴加在反应腔(8)中的三电极体系表面进行孵育；孵育后进行dpv测试，在电化学窗口中产生一定的电流强度，根据建立的i/c标准曲线计算出待测农药浓度。9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，步骤一中所述农药为毒死蜱、甲基对硫磷、水胺硫磷、吡虫啉、对氧磷、莠去津、三唑磷、多菌灵、噻虫啉或卡巴呋喃的任意一种，所述农药标准液的浓度为0.01～550μg/l，滴加量为10-15μl，孵育时间为1～5min；所述双通道电场发生装置的动态偏置电压设置为峰间电压的40～60％，峰间电压设置为2～6v。10.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，步骤二中所述农药样品液的滴加量为10-15μl，孵育时间为1～5min；所述双通道电场发生装置的动态偏置电压设置为峰间电压的40～60％，峰间电压设置为2～6v。
技术总结
本发明属于电化学传感器检测农药残留领域，具体涉及一种双电场驱动传感器的制备方法及其应用。首先制备柔性印刷基底，根据柔性印刷电极上多个电极阵列能够有效的调节双电场分布；通过在电极表面修饰RGO和金纳米粒子赋予传感器良好的生物相容性、催化性能和导电性能。同时引入农药抗体来选择性的识别农药分子，施加双电场驱动，溶液中微流和颗粒的可以定向运动，分析物能快速流向生物传感器表面，提高了分析物与传感器表面探针的结合效率，缩短反应时间。互补的双电场模式能有效的防止电压过大而在传感器表面产生气泡，从而建立了更有效的电场增强策略，提高了传感器灵敏度和检测效率。实现对自然样本中农药残留的快速、选择性检测。择性检测。择性检测。
技术研发人员：张文 苏小雨 袁磊 周璇 胡矩涛 邹小波
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2022.05.06
技术公布日：2022/6/24