本发明属于生物电化学传感，具体涉及一种高选择性检测多巴胺的电化学传感器制备方法。
背景技术：
1、多巴胺是一种人体内重要的含氮有机小分子，能够调控认知行为、分泌代谢等多种生理活动，在中枢神经系统、内分泌系统及循环系统中均具有显著作用。多巴胺分泌过高可能导致多种疾病，如心脏毒性、心率加快、高血压和心力衰竭等。相反，中枢神经系统多巴胺水平过低则容易引发帕金森病、精神分裂症、阿尔茨海默病、压力和抑郁等神经系统疾病。在医学治疗领域，多巴胺也被用于顽固性心衰、帕金森症等疾病的治疗。因此，快速灵敏地检测多巴胺具有重要的临床应用价值。
2、当前的多巴胺检测方法包括酶测定、液相色谱法、质谱法、毛细管电泳等，然而这些方法需进行复杂的预处理、使用昂贵仪器及专业操作人员，这无疑增加了多巴胺的快速即时检测的难度。
3、在专利cn201910341109.4中公开了一种基于核酸适配体的超灵敏检测多巴胺的方法，利用核酸适配体作为识别元件，通过特定的核酸适配体识别多巴胺，并构建了多巴胺的荧光检测平台，具有极高的灵敏度(达到0.08nmol级别)，但使用该方法检测生物体中多巴胺可能存在非特异性吸附问题，且对实验条件要求较为严格，检测难度高。
4、在文献(张庆云,蔡美娜,于香锐,等.毛细管电泳法检测大脑神经递质多巴胺[j].科学大众(科学教育),2015(8):186-186.)中公开了一种毛细管电泳法检测大脑神经递质多巴胺技术，该方法对多巴胺的分离效率高，分析速度快，但是需要的设备较复杂，操作技术要求高。
5、相较于其他方法，基于多巴胺的高氧化还原活性，电化学传感技术凭借其较高的灵敏度、较好的选择性、快速响应以及便于微型化和集成化的特点，在多巴胺检测领域备受关注。其关键在于对工作电极表面进行修饰，以实现对多巴胺的特异性检测。纳米材料因其独特的理化性质，在电极制备和表面修饰领域得到广泛应用，具有良好的发展前景。
6、在专利cn201310675502.x中公开了一种利用pamam-gnps复合物和铁氰化镍(nihcfnps)纳米粒子增强电流信号，从而提升传感器的灵敏度和检测速度的多巴胺检测方案。通过适配体与多巴胺特异性识别，实现高选择性检测，但制备过程较为复杂，需要精确控制材料合成和修饰过程。
7、电极修饰所选纳米材料在生物体环境下应具有良好选择性而不易被其他代谢物所干扰，应表现出较高稳定性、重现性，能够长期稳定对多巴胺进行检测，现有多巴胺检测方法无法满足迅速、灵敏、准确的临床检测需求。而且在现有技术中，大多数纳米材料对多巴胺进行检测是基于多巴胺的氧化峰电位，对于还原峰电位的检测仍然需要进一步研究。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种用于快速、高灵敏度和高选择性检测多巴胺的ru/δ-mno2纳米复合材料修饰电极的制备方法。
2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种高选择性检测多巴胺的电化学传感器制备方法，具体步骤如下：
3、步骤一、制备δ-mno2纳米花球：通过水热法合成具有大表面积的δ-mno2纳米花球，为电极提供更多的活性位点。
4、步骤二、引入金属钌：通过电化学沉积法将金属钌修饰到δ-mno2纳米花球表面，增强δ-mno2纳米花球表面的电子转移能力，得到ru/δ-mno2复合纳米材料。
5、步骤三、修饰工作电极表面：将ru/δ-mno2复合纳米材料溶于nafion溶液中形成混合液，将混合液涂覆在玻碳电极表面形成供多巴胺特异性通过的高分子膜层，改善电极的电化学性能。
6、步骤四、电化学测试：采用三电极体系对多巴胺进行检测。
7、在涂覆高分子膜层前，预处理玻碳电极，准备三电极体系：将玻碳电极依次在直径为0.5μm、0.3μm和0.05μm的al2o3粉末上抛光，用超纯水冲洗后，在无水乙醇中超声清洗30s，再在超纯水中超声清洗30s，使用n2将玻碳电极吹干，作为工作电极，确保电极表面的清洁和一致性；选用铂丝电极作为辅助电极；选用ag/agcl电极作为参比电极，以此作为该制备方法所需的三电极体系。
8、步骤二中，ru/δ-mno2纳米材料的具体合成步骤为：
9、步骤21)、将60-100mol的kmno4和mnso4·h2o加入10-160ml去离子水中搅拌0.5-12h，充分溶解后转移到200ml的聚四氟乙烯内衬中，在100-200℃下水热2-36h；
10、步骤22)、冷却后将所得的沉淀过滤并用去离子水洗涤3-6次，在60-120℃的烘箱中干燥4-36h，得到的材料记为δ-mno2。
11、准备样品粉末并将其粘附在导电胶上以形成待观察样品，对所述样品进行喷金操作，以便增强其导电性并提高图像的对比度。使用扫描电子显微镜对样品进行观察，调整工作电压至10kv，在上述条件下，观察到mno2的表面形貌为由片状基本单位组装起来的三维分层多孔花状结构，其中颗粒直径大约为830nm左右；
12、步骤23)、取2g的δ-mno2固体分散到rucl3溶液(ru的质量分数为0.5-10wt％)并将分散液加入到超纯水中，超声处理5-180min，用2m的naoh溶液将rucl3沉淀，80℃下搅拌3-4h，然后过滤洗涤5次，得到的材料记为ru/δ-mno2；
13、采用x射线衍射分析仪测试所制纳米材料的晶相，结果表明成功合成了δ-mno2纳米材料，且是由六配位的mn基本单元([mno6])构成，ru负载没有影响δ-mno2的结构。
14、在步骤三中，工作电极表面的具体修饰步骤为：
15、步骤31)、制备电极分散液：称取2mg的ru/δ-mno2粉末溶解于超纯水中，获得的溶液置于离心管中，向离心管中加入2μl的nafion溶液，并将混合物进行超声分散处理4h，获得浓度为0.5-2mg/ml的电极分散液；
16、步骤32)、电极表面修饰：取8μl的上述电极分散液滴涂于预先处理好的玻碳电极表面，通过烘干处理得到ru/δ-mno2修饰电极。
17、在步骤四中，电化学测试的具体参数为：将三电极体系浸没于含有特定浓度多巴胺(da)的磷酸盐缓冲溶液(pbs)中，并采用循环伏安法(cv)、差分脉冲伏安法(dpv)和电化学阻抗谱(eis)进行电化学性能测试。cv测试的电位扫描范围设定为-0.2至0.6伏特，灵敏度为1*10^-4安培/伏特；dpv测试的电位扫描范围为-0.2至0.6伏特，振幅为0.1伏特，脉冲宽度为0.06秒，脉冲周期为0.5秒，电压增幅为0.004伏特；eis测试的频率范围为0.01至10^5赫兹，振幅为0.005伏特。
18、本发明与现有技术相比，具体有益效果体现在：本发明所制备的δ-mno2纳米花球结构提供了更多的活性位点，有利于吸附更多的多巴胺；本发明引入金属钌改变δ-mno2的电子状态，增强了电化学活性；本发明采用nafion溶液形成的高分子膜能有效减轻复合电极在循环过程中的容量损失，改善电极的电化学性能；本发明所制得的ru/δ-mno2修饰电极能够实现对多巴胺的快速、高灵敏度和高选择性检测，在临床和生物分析领域具有很高的潜在应用价值。
1.一种高选择性检测多巴胺的电化学传感器制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种高选择性检测多巴胺的电化学传感器制备方法，其特征在于，在涂覆分散液前，需要预处理玻碳电极，准备三电极体系：将玻碳电极依次在直径为0.5μm、0.3μm和0.05μm的al2o3粉末上抛光，用超纯水冲洗后，在无水乙醇中超声清洗30s，再在超纯水中超声清洗30s，使用n2将玻碳电极吹干并作为工作电极，选用铂丝电极作为辅助电极，选用ag/agcl电极作为参比电极，以此作为该电化学传感器所需的三电极体系。
3.根据权利要求1所述的一种高选择性检测多巴胺的电化学传感器制备方法，其特征在于，在步骤一中，δ-mno2纳米花球的具体合成步骤为：
4.根据权利要求1所述的一种高选择性检测多巴胺的电化学传感器制备方法，其特征在于，在步骤二中，ru/δ-mno2纳米材料的具体合成步骤为：
5.根据权利要求1所述的一种高选择性检测多巴胺的电化学传感器制备方法，其特征在于，在步骤三中，工作电极表面的具体修饰步骤为：
6.根据权利要求1所述的一种高选择性检测多巴胺的电化学传感器制备方法，其特征在于，在步骤四中，电化学测试的步骤及参数为：将三电极体系浸没于含有多巴胺的磷酸盐缓冲溶液中，并采用循环伏安法、差分脉冲伏安法和电化学阻抗谱进行电化学性能测试，循环伏安法测试的电位扫描范围设定为-0.2至0.6伏特，灵敏度为1*10^-4安培/伏特；差分脉冲伏安法测试的电位扫描范围为-0.2至0.6伏特，振幅为0.1伏特，脉冲宽度为0.06秒，脉冲周期为0.5秒，电压增幅为0.004伏特；电化学阻抗谱测试的频率范围为0.01至10^5赫兹，振幅为0.005伏特。
