一种基于含磷钼多金属氧酸盐的纳米复合材料及其制备方法、适体传感器及其电极
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种基于含磷钼多金属氧酸盐的纳米复合材料及其制备方法、适体传感器及其电极。
背景技术
双酚A(2,2-对对酚丙烷，BPA)是一类产量较大的酚醛树脂，广泛应用于高分子工业，常用来作为合成聚碳酸酯塑料、聚砜树脂、聚苯醚树脂、环氧树脂和不饱和聚酯树脂等的单体。BPA的商用范围极其广泛，如用于婴儿奶瓶、饮料容器、医疗设备、食品包装和热敏纸等，2016年全球共消耗BPA 8百万吨，由此对环境造成了广泛的污染。大量研究表明，双酚A具有雌激素活性，导致生殖和发育毒性；并且会影响实验动物的行为和智力发育，影响免疫系统的正常功能；双酚A长期暴露会促进实验动物糖尿病和肥胖的发展。根据欧盟的法规，商品中BPA的含量应低于3mg·kg-1。由于低剂量的BPA就可导致内分泌失调和肿瘤等疾病，从2011年起，中国禁止BPA用于婴儿奶瓶的生产。
由于BPA对人类健康和环境的负面影响，因此，迫切需要对痕量BPA进行检测，以期能够提高食品安全，监测环境污染，并改善人类健康。目前已有多种方法可用于检测BPA，比如色谱法、酶联免疫吸附试验(ELISA)、表面增强拉曼散射、表面等离子体共振(SPR)、石英晶体微天平、荧光法、比色分析、双偏振干涉测量法、液相色谱法和电子传感方法等。尽管已投入了大量努力，但传统的方法仍然有一些缺点，如耗时、成本高，在生物测定前需要繁琐的准备等。
多种探针分子，如酶、抗体和核酸适体等，可用作生物识别元件来实现电化学生物传感器对BPA的高选择性检测。其中，核酸适体较抗体而言具有稳定性高、易于修饰、便于重复简单合成且成本低等优势。因此，它们越来越多地应用于各种核酸适体传感器的开发。DNA功能化溶液控制型石墨烯晶体管与微流体系统相结合可用于BPA的检测。通过不同的方法已经构筑了一些BPA核酸适体传感器，例如黄嘌呤氧化酶的抑制作用、末端脱氧核苷酸转移酶引发的非靶向诱导桥联装配和核酸适体延伸反应，单链DNA-亚甲基蓝复合物等。不同的检测方法，如电化学发光、电化学技术和等离子激元法等也用于BPA检测核酸适体传感器的开发。显然，电化学技术是最常用的BPA检测方法。大多数电化学生物传感器都是利用电化学指示剂构筑的，这样虽然可极大地放大电化学信号或增强传感性能，但相应的构筑步骤会比较复杂。
纳米材料，例如碳纳米材料、无机纳米颗粒和多孔有机框架材料等，都可用作电化学生物传感器的平台来改善生物传感器的选择性和灵敏性。一种新型的基于多金属氧酸盐(POMs)的纳米材料，其由于具有电子通用性显示出优越的电化学传感性能，例如从含有有机碳源的POM前驱体可得到碳化钼纳米颗粒和富氮的类石墨烯碳层，该纳米材料含有电化学活性和催化位点，因此经常在清洁能源或能量转移领域中用作电催化剂。并且，POM基电化学生物传感器对多巴胺、过氧化氢、L-半胱氨酸、抗坏血酸和葡萄糖显示出快速响应和良好的催化活性。
但是，目前针对BPA检测的电化学传感器的纳米复合材料主要仍集中于包含纳米金粒子的纳米复合材料，其能够简化现有电化学传感器的构筑步骤：Mei等人(陈慧甜等，核酸适配体在环境分析中的应用，环境化学，2015，34(1)，89-96)开发了一种快速灵敏的双酚A的检测方法，具体为：将BPA核酸适体修饰在金纳米粒子表面，在不存在双酚A的情况下，金纳米粒子不会发生聚集，但加入双酚A时，由于核酸适体与双酚A特异性结合，使金纳米粒子与核酸适体发生分离，金纳米粒子会聚集在一起，利用颜色的变化实现对双酚A的快速检测，得到BPA的检测限为0.1ng·mL-1。公布号为CN109060913B的中国发明专利公开一种基于金纳米颗粒、纳米二硫化钼、离子液体功能化的巯基石墨烯的纳米复合材料的用于双酚A检测的电化学传感器的制备方法。该方法利用纳米金的良好催化性能及较好的电子转移促进作用、纳米二硫化钼良好的选择反应性以及离子液体功能化的石墨烯的较好的分散性与导电性，所得电化学传感器用于BPA检测时灵敏度高、抗干扰性好，能够检测的BPA的最低浓度为0.05μmol·L-1(约0.01μg·mL-1)。
上述检测方法仍存在检测限较低的缺陷，不能满足对痕量BPA的检测要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于含磷钼多金属氧酸盐的纳米复合材料，以解决目前的纳米复合材料在用于电化学传感器检测BPA时检测限较低的问题。
本发明的另一个目的是提供一种基于含磷钼多金属氧酸盐的纳米复合材料的制备方法，以解决目前的制备方法所得的纳米复合材料在用于电化学传感器检测BPA时检测限较低的问题。
本发明的第三个目的是提供一种适体传感器用电极，该电极具有较强的生物亲和性、优异的生物相容性和高电化学活性，能够使适体传感器在检测BPA时获得较低的检测限。
本发明的第四个目的是提供一种适体传感器，该适体传感器用于BPA检测时具有较低的检测限，并且具有高选择性、良好的稳定性和重现性、优越的可再生性以及在不同环境下的适用性。
为实现上述目的，本发明的基于含磷钼多金属氧酸盐的纳米复合材料的技术方案为：
一种基于含磷钼多金属氧酸盐的纳米复合材料，所述纳米复合材料包括碳、二硫化钼纳米片和含银纳米颗粒；所述纳米复合材料由银掺杂磷钼多金属氧酸盐煅烧得到，其中，银掺杂磷钼多金属氧酸盐由银源、磷钼酸、硫代乙酰胺反应得到。
本发明的纳米复合材料，记为Ag2O/Ag2S/MoS2@C，由银掺杂磷钼多金属氧酸盐煅烧得到，其中银掺杂磷钼多金属氧酸盐中同时含有磷和钼以及掺杂的银，使材料具有良好的电子通用性以及电化学活性。煅烧后，银掺杂磷钼多金属氧酸盐中的有机碳转变为裂解碳，使纳米复合材料具有较高的比表面积和较强的生物亲和能力；含银纳米颗粒的形成进一步增加材料的比表面积，并且银以氧化银或硫化银的形式存在有利于提高材料的生物亲和能力。由该纳米复合材料构筑的电化学传感器在用于检测BPA时具有较低的检测限，并且具有高选择性、良好的稳定性和重现性、优越的可再生性以及在不同环境下的适用性。
所述含银纳米颗粒为纳米氧化银，或为纳米氧化银和纳米硫化银，或为纳米氧化银、纳米硫化银和纳米银。不同类型的含银纳米颗粒能够形成多优异种性能有所侧重的纳米复合材料，可根据对纳米复合材料性能的需求进行相应的选择。
本发明的基于含磷钼多金属氧酸盐的纳米复合材料的制备方法的技术方案为：
一种基于含磷钼多金属氧酸盐的纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：将磷钼酸、硫代乙酰胺、银源和溶剂组成的混合液进行溶剂热反应，产物煅烧，即得。
本发明的基于含磷钼多金属氧酸盐的纳米复合材料的制备方法，以磷钼酸为钼源、以硫代乙酰胺为硫源和碳源，再加上银源，溶剂热反应后得到银掺杂磷钼多金属氧酸盐，煅烧后，其中的有机碳转变为裂解碳、银源形成含银纳米颗粒，制备方法简单，所得纳米复合材料的电化学活性、生物亲和性、生物相容性高。
溶剂热反应的温度为160-240℃。采用比较温和的反应温度，能够使生成的二硫化钼纳米片具有较大的比表面积，有利于电子转移。优选的，反应时间为10-15h。
煅烧温度为300-800℃。在该煅烧温度下，所得的纳米复合材料中的各纳米结构都能保持各自原有优异性能，并且生成的碳层具有较大的比表面积和较强的生物亲和性。在300℃、600℃、800℃下煅烧得到的纳米复合材料分别记为Ag2O/Ag2S/MoS2@C300、Ag2O/Ag2S/MoS2@C600、Ag2O/Ag2S/MoS2@C800。
为进一步优化所得纳米材料的电化学活性和生物亲和性，磷钼酸、硫代乙酰胺、银源的质量比为4:10:1-6:10:1。
所述混合液是将磷钼酸的水溶液、硫代乙酰胺的乙醇溶液、银源的水溶液混合得到。具体的，银源可以选择常用的硝酸银。混合液通过简单混合即可获得，简化整个制备过程。
本发明的适体传感器用电极的技术方案为：
一种适体传感器用电极，所述适体传感器用电极包括电极基体以及电极基体表面的电极修饰材料，所述电极修饰材料为前述的基于含磷钼多金属氧酸盐的纳米复合材料。
由于该纳米复合材料具有优异的电化学活性、良好的生物相容性以及在水溶液中的均匀分散性，所构筑的电极具有优异的电化学活性和生物相容性以及对靶向分子的良好的生物亲和性，这些特性可以扩大电化学信号，用于构筑适体传感器，可以提高靶向分子的检测灵敏度。
本发明的适体传感器的技术方案为：
一种适体传感器，包括电极基体、电极表面的电极修饰材料以及固定在电极修饰材料上的核酸适体，所述电极修饰材料为前述的基于含磷钼多金属氧酸盐的纳米复合材料。
本发明的适体传感器，通过选择在电极修饰材料上固定不同的核酸适体，可实现对多种靶向分子的痕量检测。用于构筑适体传感器的电极修饰材料具有优异的电化学活性、良好的生物相容性以及在水溶液中的均匀分散性，这些特性可以扩大电化学信号并可显著提升所开发的核酸适体传感器的传感性能。
本发明的适体传感器具有如下优势：(ⅰ)可采用简易的水热合成和煅烧工艺制备，不需要任何后合成处理，(ⅱ)使用无标记核酸适体链且无需电化学指示剂，(ⅲ)活性金属中心(Ag和Mo)可极大增强电化学信号，(ⅳ)在碳涂层保护下二硫化钼纳米片可均匀分散。本发明的适体传感器为环境监测和食品安全领域的核酸适体传感器建立了一个新的POM基平台。
所述核酸适体为特异性识别双酚A的核酸适体。双酚A的核酸适体可通过π-π*堆积作用、范德华力以及金属氧化物或金属硫化物与核酸适体之间的配位效应固定在纳米复合材料表面。由于双酚A和双酚A的核酸适体之间的特异性亲和力，核酸适体的构象在双酚A结合后会发生很大的变化，从而引起电极表面上[Fe(CN)6]3-/4-的电子转移减少，可检测得到电化学信号的变化并将其作为双酚A浓度的函数。
附图说明
图1为本发明的纳米复合材料的制备及适体传感器的构筑示意图；
图2为本发明的纳米复合材料Ag2O/Ag2S/MoS2@C300的FE-SEM图；
图3为本发明的纳米复合材料Ag2O/Ag2S/MoS2@C600的FE-SEM图；
图4为本发明的纳米复合材料Ag2O/Ag2S/MoS2@C800的FE-SEM图；
图5为本发明的纳米复合材料Ag2O/Ag2S/MoS2@C300的HR-TEM图；
图6为本发明的纳米复合材料Ag2O/Ag2S/MoS2@C600的HR-TEM图；
图7为本发明的纳米复合材料Ag2O/Ag2S/MoS2@C800的HR-TEM图；
图8为本发明对比例的PMo12的FE-SEM图像；
图9为本发明对比例的PMo12的HR-TEM图；
图10为本发明对比例的Ag-PMo12的FE-SEM图；
图11为本发明对比例的Ag-PMo12的HR-TEM图像；
图12为本发明的纳米复合材料与对比例的XRD谱图；
图13为本发明的纳米复合材料与对比例的拉曼谱图；
图14为本发明的纳米复合材料与对比例的XPS全谱对比图；
图15为本发明的纳米复合材料Ag2O/Ag2S/MoS2@C300、Ag2O/Ag2S/MoS2@C600、Ag2O/Ag2S/MoS2@C800的高分辨Ag 3d、Mo 3d、S 2p XPS能谱图；
图16为本发明对比例的PMo12的高分辨Mo 3d、S 2p、C 1s、O 1s XPS能谱图；
图17为本发明对比例的Ag-PMo12的高分辨Ag 3d、Mo 3d、S 2p、C 1s、O 1s XPS能谱图；
图18为本发明实验例中所使用的电化学阻抗谱测试的Nyquist图；
图19为本发明实验例中所使用的电化学阻抗谱测试的等效电路图；
图20为基于本发明的纳米复合材料Ag2O/Ag2S/MoS2@C300的核酸适体传感器在检测BPA时的CV曲线；
图21为基于本发明的纳米复合材料Ag2O/Ag2S/MoS2@C600的核酸适体传感器在检测BPA时的CV曲线；
图22为基于本发明的纳米复合材料Ag2O/Ag2S/MoS2@C800的核酸适体传感器在检测BPA时的CV曲线；
图23为本发明对比例的PMo12的核酸适体传感器在检测BPA时的CV曲线；
图24为本发明对比例的Ag-PMo12的核酸适体传感器在检测BPA时的CV曲线；
图25为本发明的纳米复合材料Ag2O/Ag2S/MoS2@C300的核酸适体传感器在检测BPA时的EIS谱图；
图26为本发明的纳米复合材料Ag2O/Ag2S/MoS2@C600的核酸适体传感器在检测BPA时的EIS谱图；
图27为本发明的纳米复合材料Ag2O/Ag2S/MoS2@C800的核酸适体传感器在检测BPA时的EIS谱图；
图28为本发明对比例的PMo12的核酸适体传感器在检测BPA时的EIS谱图；
图29为本发明对比例的Ag-PMo12的核酸适体传感器在检测BPA时的EIS谱图；
图30为本发明即对比例的基于PMo12、Ag-PMo12、Ag2O/Ag2S/MoS2@C300、Ag2O/Ag2S/MoS2@C600和Ag2O/Ag2S/MoS2@C800的核酸适体传感器检测BPA时各阶段的ΔRct值差异；
图31为本发明的使用不同浓度的电极修饰材料构建的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器检测BPA时每个阶段的ΔRct值差异；
图32为本发明的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器不同浓度的核酸适体溶液对BPA检测的影响；
图33为本发明的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器在BPA溶液(50mM)中孵育不同时间的EIS谱图；
图34为本发明的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器在BPA溶液(50mM)中孵育不同时间相应的Rct值；
图35为本发明的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器对不同浓度的BPA(0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1pg·mL-1)的EIS响应曲线；
图36为本发明的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器的ΔRct对不同浓度的BPA的校准曲线；
图37为本发明的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器的ΔRct与BPA浓度对数的线性拟合图；
图38为本发明的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器检测BPA的重现性；
图39为本发明的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器检测BPA的稳定性；
图40为本发明的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器检测BPA的特异性；
图41为本发明的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器检测BPA的再生性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
AgNO3、磷钼酸、乙醇购自国药集团化学试剂有限公司。
硫代乙酰胺、BPA购自北京北京索拉宝集团有限公司。
尿酸(UA)、联苯胺(DAB)、苯酚(PN)、4-硝基苯酚(NPN)、多巴胺(DA)、抗坏血酸(AA)、苯甲醛(BA)、苯甲酮(BP)和间苯二酚(DB)购自于索莱宝生命科学有限公司。
所有实验均采用超纯水(18.2Ω·cm)。
BPA的核酸适体序列如下所示：
5’-CCG CCG TTG GTG TGG TGG GCC TAG GGC CGG CGG CGC ACA GCT GTT ATAGAC GTC TCC AGC-3’。
PBS缓冲液的配制：将0.24g KH2PO4、1.44g Na2HPO4·12H2O，0.20g KCl和8.0gNaCl溶于超纯水中配制磷酸盐缓冲溶液(PBS，0.1M)，添加0.1M HCl溶液，将PBS的pH调节至7.4，并以此作为生物缓冲液。
电解液的配制：将1.6g的K3Fe(CN)6、2.1g的K4Fe(CN)6和7.5g的KCl溶解在1.0L的PBS中制备电解液。
使用0.1M PBS配制核酸适体原液(100μM)和不同浓度的BPA溶液(0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5和1pg·mL-1)。所有溶液在每次实验前新鲜配制，并保存在4℃下直至使用。
一、本发明的基于含磷钼多金属氧酸盐的纳米复合材料的具体实施例
实施例1
本实施例的纳米复合材料，由碳、二硫化钼纳米片、纳米Ag2O颗粒形成，由银掺杂磷钼多金属氧酸盐煅烧得到，煅烧后，银掺杂磷钼多金属氧酸盐中的有机碳转变为裂解碳，掺杂的银转变为纳米Ag2O颗粒，其中，银掺杂磷钼多金属氧酸盐由硝酸银、磷钼酸、硫代乙酰胺进行水热反应得到。
具体步骤为：
(1)将50mg磷钼酸加入20mL超纯水中制得溶液A，将1g AgNO3溶于10mL超纯水中，制得AgNO3溶液(0.1g·mL-1)，取100μL的AgNO3溶液加入到溶液A中得溶液A’，超声处理10min，备用；
(2)将100mg硫代乙酰胺加入20mL无水乙醇中制得溶液B，超声处理10min，备用；
(3)将溶液A’逐渐加入溶液B中，将混合后的溶液再超声处理10min，然后转移到50mL的带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，200℃加热12h；
(4)反应结束后，产物在室温下冷却，随后将产物离心处理，沉淀用无水乙醇洗涤3次，并在真空下60℃干燥，即得。
(5)取步骤(4)所得终产物100mg置于管式炉中，在300℃的N2气氛下加热2h，升温速率为5℃·min-1，加热结束后，产物在N2气氛中冷却至室温后进行收集，即得本实施例的纳米复合材料，记为Ag2O/Ag2S/MoS2@C300。
实施例2
本实施例的纳米复合材料，包括碳、二硫化钼纳米片及纳米Ag2O、Ag2S颗粒，由银掺杂磷钼多金属氧酸盐煅烧得到，煅烧后，银掺杂磷钼多金属氧酸盐中的有机碳转变为裂解碳，掺杂的银转变为纳米Ag2O、Ag2S颗粒，其中，银掺杂磷钼多金属氧酸盐由硝酸银、磷钼酸、硫代乙酰胺进行水热反应得到。
具体步骤为：
(1)将50mg磷钼酸加入20mL超纯水中制得溶液A，将1g AgNO3溶于10mL超纯水中，制得AgNO3溶液(0.1g·mL-1)，取100μL的AgNO3溶液加入到溶液A中得溶液A’，超声处理10min，备用；
(2)将100mg硫代乙酰胺加入20mL无水乙醇中制得溶液B，超声处理10min，备用；
(3)将溶液A’逐渐加入溶液B中，将混合后的溶液再超声处理10min，然后转移到50mL的带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，200℃加热12h；
(4)反应结束后，产物在室温下冷却，随后将产物离心处理，沉淀用无水乙醇洗涤3次，并在真空下60℃干燥，即得。
(5)取步骤(4)所得终产物100mg置于管式炉中，在600℃的N2气氛下加热2h，升温速率为5℃·min-1，加热结束后，产物在N2气氛中冷却至室温后进行收集，即得本实施例的纳米复合材料，记为Ag2O/Ag2S/MoS2@C600。
实施例3
本实施例的纳米复合材料，包括碳、二硫化钼纳米片及纳米Ag2O、Ag2S、Ag颗粒，由银掺杂磷钼多金属氧酸盐煅烧得到，煅烧后，银掺杂磷钼多金属氧酸盐中的有机碳转变为裂解碳，掺杂的银转变为纳米Ag2O、Ag2S、Ag颗粒，其中，银掺杂磷钼多金属氧酸盐由硝酸银、磷钼酸、硫代乙酰胺进行水热反应得到。
具体步骤为：
(1)将50mg磷钼酸加入20mL超纯水中制得溶液A，将1g AgNO3溶于10mL超纯水中，制得AgNO3溶液(0.1g·mL-1)，取100μL的AgNO3溶液加入到溶液A中得溶液A’，超声处理10min，备用；
(2)将100mg硫代乙酰胺加入20mL无水乙醇中制得溶液B，超声处理10min，备用；
(3)将溶液A’逐渐加入溶液B中，将混合后的溶液再超声处理10min，然后转移到50mL的带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，200℃加热12h；
(4)反应结束后，产物在室温下冷却，随后将产物离心处理，沉淀用无水乙醇洗涤3次，并在真空下60℃干燥，即得。
(5)取步骤(4)所得终产物100mg置于管式炉中，在800℃的N2气氛下加热2h，升温速率为5℃·min-1，加热结束后，产物在N2气氛中冷却至室温后进行收集，即得本实施例的纳米复合材料，记为Ag2O/Ag2S/MoS2@C800。
二、本发明的基于含磷钼多金属氧酸盐纳米复合材料的制备方法的具体实施例
实施例4
本实施例的纳米复合材料的制备方法，具体为实施例1中的纳米复合材料的制备方法，不再赘述。
实施例5
本实施例的纳米复合材料的制备方法，具体为实施例2中的纳米复合材料的制备方法，不再赘述。
实施例6
本实施例的纳米复合材料的制备方法，具体为实施例3中的纳米复合材料的制备方法，不再赘述。
三、本发明的适体传感器用电极的具体实施例
实施例7
本实施例的适体传感器用电极，包括电极基体以及电极基体表面的电极修饰材料，该电极修饰材料为实施例1中的纳米复合材料。
在其他实施例中，适体传感器用电极，所用的电极修饰材料，为实施例2或3中的纳米复合材料，不再赘述。
四、本发明的适体传感器的具体实施例
实施例8
本实施例的适体传感器，包括电极基体、电极表面的电极修饰材料以及固定在电极修饰材料上的双酚A的核酸适体，该电极修饰材料为实施例1中的纳米复合材料。适体传感器的构筑过程如图1所示，适体传感器使用常规的三电极体系，具体构筑步骤如下：
(1)将1.0mg的Ag2O/Ag2S/MoS2@C300粉末分散于1.0mL的超纯水中，通过超声混合得到均匀的Ag2O/Ag2S/MoS2@C300悬浮液；
(2)将5.0μL1.0mg·mL-1的Ag2O/Ag2S/MoS2@C300悬浮液滴涂到预处理过的金电极AE表面，在室温下干燥3h，将处理后的电极记为Ag2O/Ag2S/MoS2@C300/AE；
(3)分别用乙醇和超纯水冲洗Ag2O/Ag2S/MoS2@C300/AE，并将其在100nM的核酸适体溶液中孵育30min，以保证核酸适体链在Ag2O/Ag2S/MoS2@C300/AE表面的充分锚定，将处理后的电极记为Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C300/AE；
(4)最后将Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C300/AE浸入BPA溶液中得到BPA/Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C300/AE，作为工作电极，以Ag/AgCl(饱和KCl)电极作为参比电极，以及铂片作为对电极。
其中，金电极的预处理过程具体如下：
将直径为3mm的空白金电极(AE)作为工作电极，使用前对其进行清洗。用0.3μm和0.05μm的氧化铝粉末抛光AE至类镜面状态，然后分别在混合溶液(v/v，7:3，H2SO4/H2O2)和乙醇中超声处理15min。随后，再用超纯水将AE彻底清洗并在N2流下干燥。AE在0.5M H2SO4中进行电化学活化，电位循环范围从-0.2到1.6V。最后，用超纯水冲洗AE，再次在N2流下干燥，并储存备用。
在其他实施例中，构筑适体传感器的电极修饰材料是实施例2或3中的纳米复合材料，核酸适体可以是能够与有机污染小分子、环境微生物、重金属离子等靶向结合的特定的核酸适体，不再赘述。
五、对比例
对比例1
本对比例的适体传感器，电极修饰材料为含磷钼多金属氧酸盐PMo12，适体传感器的构筑过程与实施例10相同，PMo12修饰的电极材料以PMo12/AE表示，BPA的核酸适体固定后的电极材料以Apt/PMo12/AE表示。其中，PMo12的制备方法具体如下：
(1)将50mg磷钼酸加入20mL超纯水中制得溶液A，超声处理10min，备用；
(2)将100mg硫代乙酰胺加入20mL无水乙醇中制得溶液B，超声处理10min，备用；
(3)将溶液A逐渐加入溶液B中，再超声处理10min，然后将混合后的溶液转移到50mL的带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，200℃加热12h；
(4)反应结束后，产物在室温下冷却，随后将产物离心处理，沉淀用无水乙醇洗涤3次，并在真空下60℃干燥，即得。
对比例2
本对比例的适体传感器，电极修饰材料为Ag掺杂含磷钼多金属氧酸盐Ag-PMo12，适体传感器的构筑过程与实施例10相同，Ag-PMo12修饰的电极材料以Ag-PMo12/AE表示，BPA的核酸适体固定后的电极材料以Apt/Ag-PMo12/AE表示。其中，Ag-PMo12的制备方法与实施例4中的区别在于不进行步骤(5)的煅烧处理，其他与实施例4中的制备方法相同。
六、实验例
以下实验例，对实施例1-3中的纳米复合材料和对比例1、2中的纳米材料的性能进行详细说明。
(一)材料表征实验
实验例1：形貌测试
将合成的Ag2O/Ag2S/MoS2@C300、Ag2O/Ag2S/MoS2@C600和Ag2O/Ag2S/MoS2@C800纳米复合材料及PMo12、Ag-PMo12纳米材料的表面形貌和微观结构通过FE-SEM和HR-TEM观察形貌，五种材料的FE-SEM图分别见图2、图3、图4、图8、图10，五种材料的HR-TEM图分别见图5、图6、图7、图9、图11，具体的，样品的表面形貌分析采用的是JSM-6490LV场发射扫描电子显微镜(FE-SEM，日本)和JEOL JEM-2100高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)，配有200kV场发射枪。
图8显示，PMo12具有不同尺寸的球形结构，由纳米颗粒堆积形成。同时，通过图9进一步确认，PMo12的球状结构由大量纳米片组成。在PMo12的HR-TEM图像，即图9e，观察到晶格间距为0.62nm，对应于MoS2的(002)晶面。这一发现表明，由磷钼酸和硫代乙酰胺经高温热处理得到基于含磷钼多金属氧酸盐的纳米复合材料，该纳米复合材料含有MoS2纳米片(MoS2NSs)结构。
图10显示，Ag-PMo12的SEM图像显示出更紧密、更大的球形，如图11的TEM图所示，固体实心球表明其致密的结构。HR-TEM图像表明，致密的球体被一层薄层包裹(图11d)，这层薄层为MoS2层，也显示了MoS2 NSs的晶格间距(图11e)。未观察到与Ag相关的晶格，表明其离子态掺杂于MoS2 NSs中。
图2-图4和图5-图7分别为本发明的纳米复合材料的FE-SEM和HR-TEM图。结果表明，Ag2O/Ag2S/MoS2@C300和Ag2O/Ag2S/MoS2@C800的表面形貌与形状不规则的PMo12球体相似。然而，在Ag2O/Ag2S/MoS2@C600纳米复合材料中发现了不规则的花瓣状结构，它是由许多纳米片组成的，具有疏松的纳米结构。虽然在Ag2O/Ag2S/MoS2@C300和Ag2O/Ag2S/MoS2@C800的FE-SEM图像中没有明显观察到纳米薄片状的纳米结构，但在HR-TEM图像中发现了结构完好的纳米薄片，与Ag2O/Ag2S/MoS2@C600纳米复合材料的结构相似。三种样品中，Ag2O/Ag2S/MoS2@C800纳米复合材料表现出更疏松的结构和更薄的纳米薄片，这与FE-SEM结果一致。所有的HR-TEM图像均可观察到对应于MoS2的(002)晶面的晶格间距。在Ag2O/Ag2S/MoS2@C600中还观察到了对应于Ag2O的(200)晶面的晶格间距，为0.241nm。在Ag2O/Ag2S/MoS2@C800的HR-TEM图像中，除Ag2O和MoS2外，还可观察到对应于金属Ag的(111)晶面的晶格间距，为0.236nm。可见，掺杂在PMo12中的Ag+离子在300℃热处理时没有发生转化，但在600℃时表现出Ag2O的氧化态。在极高的温度下热处理，Ag2O将会发生分解并还原为金属态。
实验例2：晶体结构表征
采用XRD技术对样品的晶体结构进行了分析，具体的，X射线衍射(XRD)测试是在Rigaku D/Max-2500 X射线衍射仪上使用Cu Kα辐射(λ＝0.15406nm)完成的。
如图12所示，PMo12的XRD谱图在8.9°、33.4°、58.3°出现三个属于MoS2的衍射峰。透射电镜结果表明，磷钼酸和硫代乙酰胺经水热反应产生MoS2。但由于结晶率低，在Ag-PMo12中未见明显的峰。对于Ag2O/Ag2S/MoS2@C300，一个较弱的峰出现在32.6°，这是因为除了属于MoS2的三个峰以外，样品中还存在Ag2O。Ag2O/Ag2S/MoS2@C600的XRD谱图在8.9°、33.4°和58.3°处出现MoS2的特征峰，在32.0°、32.6°、53.3°和56.5°处出现Ag2O的特征峰。另外，在25.4°和45.6°处的两个衍射峰对应于Ag2S，而在28.9°、38.5°和44.1°处的三个峰归因于金属Ag。因此，Ag2O/Ag2S/MoS2@C600纳米复合材料由MoS2、Ag2O、Ag2S和金属态Ag等多组分组成。Ag2O/Ag2S/MoS2@C800的XRD图谱显示出与Ag2O/Ag2S/MoS2@C600相似的结构。这些结果表明，掺杂Ag+的PMo12转变成了嵌入Ag2O、Ag2S和Ag等多种组分的MoS2纳米片和少量石墨碳层，这种情况可以显著增强电化学活性，促进生物分子的吸附。
实验例3：化学结构表征—拉曼光谱
利用拉曼光谱对样品的化学结构进行了研究。具体的，使用Renishaw in Via拉曼分光仪，在激发波长为532nm下获得材料的拉曼光谱，扫描范围为50-1500cm-1。
如图13所示，PMo12的拉曼光谱显示，特定的峰位于281、378、405、818和942cm-1处，这是由MoS2的E12g和A1g振动模式造成的。Ag-PMo12的拉曼光谱与PMo12相同，说明Ag+离子的加入对PMo12的化学结构没有产生影响。经过300℃热处理，在Ag2O/Ag2S/MoS2@C300中也观察到了属于MoS2的主峰。这说明该温度下Ag-PMo12的化学结构变化不大。然而，在Ag2O/Ag2S/MoS2@C600和Ag2O/Ag2S/MoS2@C800中，只能观察到归属于MoS2的两个峰(378和405cm-1)。
实验例4：化学结构表征—XPS能谱
对五种样品都进行了XPS能谱表征，见图14，具体的，X射线光电子能谱(XPS)数据是使用ESCALAB 250Xi光谱仪(英国曼彻斯特，赛默飞世尔科技)与Al KαX射线源(1486.6eV光子)收集的。
图14中显示Mo 3d、C 1s、N 1s、O 1s信号共存在于5种样品中，而Ag-PMo12及其在不同温度下煅烧得到的衍生物中存在明显的Ag 3d信号。
为了表征所有样品中每个元素的化学价态和环境，使用XPSPEAK1软件分解得到它们的高分辨XPS能谱。
图15为Ag2O/Ag2S/MoS2@C系列纳米复合材料的高分辨能谱图。在Ag2O/Ag2S/MoS2@C系列纳米复合材料中(图15c-e)，高分辨Ag 3d XPS能谱也出现了两个清晰的峰，这两个峰对应于Ag+，与Ag-PMo12类似。对于Ag2O/Ag2S/MoS2@C300纳米复合材料的Mo 3d XPS能谱，得到了相似的峰位，但Mo5+和Mo6+离子的含量相对较高，且Mo-Ox键含量也较高。相比之下，Ag2O/Ag2S/MoS2@C600中的Mo6+离子强度较低。在Ag2O/Ag2S/MoS2@C800纳米复合材料中未发现Mo5+和Mo6+离子，且Mo-Ox键含量也较低，说明其在极高温下完全分解。该系列纳米复合材料的S 2pXPS能谱中只出现了S2-2p3/2和S2-2p1/2两个峰，说明产生了Ag2S或MoS2。由以上分析可知，煅烧Ag-PMo12可以得到由Ag2O、Ag2S和MoS2组成的新型纳米复合材料，并且具有超薄的纳米片状结构、混合的化学价、多组分和丰富的氧空位。并且，硫代乙酰胺中含有碳，经过高温煅烧，形成少量碳层。这些不仅可以促进电子转移，还可以提高生物分子的锚定，从而增强相应核酸适体传感器的电化学传感性能。
图16为PMo12的高分辨能谱图。图16a可分为两个部分，在结合能(BEs)为228.6eV和231.8eV处的峰分别对应于Mo4+3d5/2和Mo4+3d3/2。在BEs较高处的其他两个峰分别为229.5和232.9eV，分别属于Mo5+和Mo6+。这说明在PMo12中的Mo被部分氧化，从Mo4+状态变为Mo5+和Mo6+状态。另外，在BEs为226.0eV和235.4eV处的峰值分别归因于Mo-S和Mo-Ox键的作用。PMo12的高分辨S 2p XPS能谱(图16b)可被拟合为BEs在161.4和162.6eV处的两个峰，分别对应于S2-的S 2p3/2和S 2p1/2。在BE为163.7eV处的峰值对应于S22-的S 2p3/2。在BEs为168.8eV和169.9eV处的两个峰值分别归因于S6+和S-O键。很明显，S 2p是由混合价态组成的，其中部分S也被氧化成SO42-离子。在PMo12的高分辨C1s能谱中(图16c)，在BEs为284.3eV和285.9eV处分别观察到两个主要成分，对应于C-C键和C＝O键。在O1s XPS能谱上分别得到了530.6、531.9和533.1eV处的三个主峰(图16d)，分别对应于O空位、C＝O键和C-O键。Mo 3d和S 2p的混合价态的共存以及O空位的出现，可以显著促进电子转移，提高电化学活性。
图17为Ag-PMo12的高分辨能谱图，对Ag 3d、Mo 3d、S 2p的高分率XPS能谱进行分解。Ag3d的清晰信号表明成功在PMo12中掺杂了Ag+。高分辨Ag 3d XPS能谱在367.02和374.03eV处被分成两个峰，这对应于Ag2S中Ag+离子的Ag 3d5/2和Ag 3d3/2。在分析Mo 3d和S2p XPS能谱时观察到与PMo12类似的结果，表明除了Ag+的存在，Ag-PMo12与原始PMo12的化学结构非常接近。
(二)电化学传感性能实验
所有电化学测试，包括电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)，均在SolartronAnalytical电化学工作站(英国)上进行。在含有0.1M KCl的0.5mM[Fe(CN)6]3-/4-中得到EIS曲线(EIS参数：电位，0.21V；频率范围，100kHz至0.01Hz；振幅，5mV，室温)。使用Zview2软件分析EIS数据，其中EIS光谱使用等效电路模拟，该等效电路包括溶液阻抗(Rs)，电荷转移阻抗(Rct)，恒相位元件(CPE)和Warburg阻抗(Wo)，见图18、图19。使用非线性最小二乘法拟合确定等效电路中各元件的参数。每次测试至少重复三遍。
为了获得最佳的实验条件，对纳米复合材料的用量、核酸适体浓度、BPA与核酸适体传感器的结合时间等参数进行了优化来检测BPA。在这项工作中，使用不同剂量的纳米复合材料(0.1、0.2、0.5、1和2mg·mL-1)来构筑核酸适体传感器，并对其对BPA的传感性能进行评估。将改性后的金电极分别与10、20、50、100、200、500nM的核酸适体溶液一起孵育，优化出核酸适体的最佳浓度，以期达到最高的BPA检测效率。此外，将所选核酸适体传感器在BPA溶液中培养，在不同的时间段用EIS记录数据，得到结合时间对传感性能的影响。由此，可以获得最佳的实验条件，并用于进一步的测试。
对所构筑的核酸适体传感器的检测限的评估是通过将Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C/AE与不同浓度的BPA溶液(0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5和1pg·mL-1)进行孵育并用EIS记录数据，随后使用Zview2软件拟合所有的EIS Nyquist图。
为了探究核酸适体传感器的选择性，将Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C/AE分别浸入UA、DAB、PN、NPN、DA、AA、BA、BP、DB以及它们与BPA的混合物中，通过EIS进行检测。干扰物的浓度是BPA浓度(1ng·mL-1)的100倍。
通过独立开发5个核酸适体传感器，来比较其传感性能并通过EIS考察了核酸适体传感器的重现性。同时，为了研究核酸适体传感器的稳定性，将BPA/Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C/AE在冰箱(4℃)中储存15天，每天用EIS进行测试。
为了考察所开发的核酸适体传感器检测BPA的再生性，将BPA/Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C/AE在室温下用1mM NaOH漂洗5min，再用大量的超纯水漂洗。然后，将处理过的电极浸入BPA溶液中(1fg·mL-1)进行测试，直到EIS响应达到原始水平，相同的过程可以重复7个循环。
以下是具体的实验过程与实验结果。
实验例5:基于5种材料的核酸适体传感器的构筑过程探索
应用EIS和CV方法探索基于PMo12、Ag-PMo12和300℃、600℃、800℃下煅烧得到的系列Ag2O/Ag2S/MoS2@C纳米复合材料的核酸适体传感器的构筑过程。使用不同核酸适体传感器检测BPA的CV曲线如图20-图24所示。空白AEs显示出明晰的氧化还原峰，峰值电流为200.3μA，峰间电位差(ΔEp)为0.17V。高峰值电流和窄ΔEp表明空白AE具有优良的电化学活性。用不同的纳米材料改性后，改性电极的峰值电流明显下降，伴随着ΔEp的增加。在这些电极材料中，Ag2O/Ag2S/MoS2@C600/AE显示出最高的峰值电流和最窄的ΔEp值，表明其相对良好的电化学性能。与原始的PMo12和Ag-PMo12相比，在适当温度下对Ag-PMo12进行热处理，有利于加速电子转移。
当核酸适体链在改性电极上固定后，只导致峰值电流略微下降，且ΔEp值增大，这是由于核酸适体链上的带负电荷的磷酸基团与[Fe(CN)6]3-/4-氧化还原探针之间存在斥力相互作用，阻碍了电解质/电极界面间的电子转移。Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C800/AE上的峰值电流降低很少，说明只有少量的核酸适体链固定在改性电极表面。相反，Apt/Ag-PMo12/AE的峰值电流变化较大，这说明Apt/Ag-PMo12/AE与核酸适体之间有极高的生物亲和性，从而促使更多的核酸适体锚定在改性电极表面。
当用所构筑的核酸适体传感器检测水溶液中的BPA时，峰值电流持续下降，而ΔEp值随之不断增加。如前所述，固定化的核酸适体链可以与BPA分子结合，并形成核酸适体-BPA复合物，从而导致核酸适体链的构象发生改变。这会进一步干扰电子转移，降低峰值电流。BPA/Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C600/AE显示出较大的峰值电流变化。尽管Ag-PMo12基核酸适体传感器表现出了较好的核酸适体固定化性能，其检测BPA时引起的电化学信号变化却小于Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器。这表明，对于Apt/Ag-PMo12/AE，检测过程中形成的核酸适体-BPA复合物会从Ag-PMo12基体中部分移除。
利用系列Ag2O/Ag2S/MoS2@C和PMo12、Ag-PMo12构筑核酸适体传感器的EIS结果与CV曲线保持了一致性，见图25-图29。三种Ag2O/Ag2S/MoS2@C纳米复合材料基核酸适体传感器具有相似的电化学行为。所有空白AEs显示出30.9-33.9Ω的较小Rct值，表明它们具有显著的电化学活性，使电子极易在电极/电解质溶液界面上转移。将空白AEs用PMo12、Ag-PMo12和系列Ag2O/Ag2S/MoS2@C改性后，Rct值变大，其范围为165.7Ω-305.6Ω。这表明系列Ag2O/Ag2S/MoS2@C纳米复合材料与空白AE相比，具有较差的电化学活性，这会阻碍电子传递，并增加Rct值。与以往报道的纳米多孔有机骨架相比，Ag2O/Ag2S/MoS2@C系列纳米复合材料表现出相对优越的电化学性能，可以放大电化学检测信号，进一步提高现有核酸适体传感器的灵敏度。在三种纳米复合材料中，Ag2O/Ag2S/MoS2@C300的Rct值最小，为165.7Ω，表明其具有优良的电化学性能。在相对较低的温度下(300℃)，Ag-PMo12的纳米结构部分分解。由于PMo12的固有性能，即电化学活性高，Ag-PMo12超薄纳米薄片具有开放的电子传输通道，因此提供了更多的电活性位点，更短的电子传输和电解质扩散路径。当核酸适体链在改性电极上固定后，Rct值持续增大到268.9-788.9Ω。当在水溶液中检测BPA时，EIS响应不断提高，Rct值持续增大到526.5-1101.3Ω的范围。
本发明还研究了PMo12、Ag-PMo12和系列Ag2O/Ag2S/MoS2@C基核酸适体传感器对BPA检测的每个步骤的Rct值的变化(ΔRct)，如图30所示。ΔRct可以代表相应的结合量。在三种Ag2O/Ag2S/MoS2@C纳米复合材料中，Ag2O/Ag2S/MoS2@C300的ΔRct值最小(134.8Ω)，这表明其具有优良的电化学活性。Ag2O/Ag2S/MoS2@C600和Ag2O/Ag2S/MoS2@C800的ΔRct值相比差别不大，分别为189.1和209.8Ω。核酸适体固定后，Ag2O/Ag2S/MoS2@C600/AE的固定能力最好，ΔRct值为222.4Ω。已有报道指出，Ag+可以与核酸适体形成C-Ag+-C碱基对，从而促进核酸适体链在改性电极表面的大量锚定，而这种作用在Ag+转变为Ag2O和Ag2S时更为显著。相比之下，Ag2O/Ag2S/MoS2@C800/AE的核酸适体锚定性能最差，Rct值仅为66.1Ω。TEM和XRD结果表明，在三个纳米复合材料中，Ag2O/Ag2S/MoS2@C800的结晶度最高，而由于其固有的对BPA的检测特性，这种高度规则的纳米结构不利于锚定适配体链。由于固定在改性AE上的核酸适体对BPA的特异性吸附，BPA/Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C600/AE的ΔRct值(434.6Ω)是最大的。因此，我们选择了具有介孔的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600纳米复合材料作为构筑BPA核酸适体传感器的平台。这种Ag2O/Ag2S/MoS2@C600纳米复合材料不仅可以提高电子转移，而且可以大大提升核酸适体链的结合位点，表现出优越的传感性能。
实验例6：实验参数优化
在构筑电化学核酸适体传感器的过程中，电极材料的用量、核酸适体链的浓度、缓冲溶液的pH值、靶向分析物的结合时间等实验参数对传感器的检测灵敏度有很大的影响。已有文献报道，pH值为7.0-7.4的PBS有利于核酸适体传感器的构筑。因此，我们不再讨论pH值的影响。
以不同浓度的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600为载体，构建不同的核酸适体传感器，来研究材料的用量对BPA检测的影响。图31显示了不同核酸适体传感器每一步EIS响应的变化。可以看出，不同用量的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600/AE引起的ΔRct值随着Ag2O/Ag2S/MoS2@C600的用量的增加而增大。这表明，电极材料的层厚可以明显地阻碍电子转移，从而得到较大的Rct值。此外，层厚的材料可以为核酸适体链提供更多的锚定位点，随着Ag2O/Ag2S/MoS2@C600用量从0.1mg·mL-1增加到1mg·mL-1，Rct值也随之增加。当用量大于1.0mg·mL-1时，核酸适体的固定和BPA的检测达到平衡。此外，太厚的材料容易从电极表面脱落。因此，选择浓度为1.0mg·mL-1的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600纳米复合材料来构筑核酸适体传感器并用于进一步的测试。
为了确定核酸适体浓度对传感性能的影响，将几个Ag2O/Ag2S/MoS2@C600/AE分别在不同浓度的核酸适体溶液中培养，随后进行BPA检测。如图32所示，当核酸适体溶液的浓度从10nM增加到100nM时，由核酸适体固定和BPA检测引起的ΔRct值随着浓度的增加而增加，当浓度超过100nM时，ΔRct值趋于平稳。这表明核酸适体锚定和BPA检测都达到饱和。因此，使用100nM的核酸适体溶液用于核酸适体传感器的构筑。
本发明还探究了BPA孵育时间对核酸适体传感器的传感性能的影响。将Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器在BPA(50mM)中浸泡不同时间之后，在PBS(0.1M,pH 7.4)中进行测试。从图33、图34可以看出，随着孵育时间的增加，EIS响应和ΔRct值对BPA的检测也随之增加。BPA检测在40min时达到最大值，因此采用40min作为孵育时间。使用Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器检测BPA的最佳条件如下：Ag2O/Ag2S/MoS2@C600浓度为1.0mg·mL-1；核酸适体浓度为100nM；BPA结合时间为40min。
实验例7：灵敏度实验
探讨核酸适体传感器的检测灵敏度是至关重要的，可以用检测限(LOD)来表示。低LOD表明电化学核酸适体传感器具有较高的灵敏度。在最佳条件下，将Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C600/AE与不同浓度的BPA溶液(1fg·mL-1-1pg·mL-1)一起孵育，然后使用EIS在[Fe(CN)6]3-/4-溶液中进行测试，以评估所开发的核酸适体传感器的分析性能。
如图35所示，随着BPA浓度的增加，得到的EIS对BPA检测的响应增加。高浓度的BPA溶液可以产生更多的核酸适体-BPA复合物，从而极大地阻碍了电解质溶液/电极界面的电子转移。根据5个独立的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器的ΔRct值得出校准曲线，见图36。结果表明，ΔRct值随着BPA浓度的增大而增大，BPA浓度范围为1fg·mL-1-1pg·mL-1，当BPA浓度大于1pg·mL-1时，ΔRct值逐渐趋于平衡。以ΔRct值作为BPA浓度对数的函数，可以得到很好的线性关系，如图37所示，回归方程为ΔRct(Ω)＝647.46+172.44log(CBPA)，相关系数为R2＝0.9921。根据IUPAC方法，信噪比为3时，LOD为0.2fg·mL-1。
与其他已报道的BPA传感器相比，如表1所示，所用基于Ag2O/Ag2S/MoS2@C600纳米复合材料的电化学传感策略具有更低的LOD和更宽的动态范围。这种良好的传感性能主要是由于以下因素：(i)Ag2O/Ag2S/MoS2@C600纳米复合材料继承了Ag-PMo12本体表现出的一些内在的特性，如骨架结构、理化性能稳定，以及高电化学活性，从而提高了在水溶液中的稳定性，加快电子转移，并提供了更多的核酸适体固定位点；(ii)POM衍生的纳米复合材料的二维纳米片组装结构对小分子具有良好的吸附能力，从而提高了核酸适体-BPA复合物的稳定性，增强了传感性能；(iii)本工作的纳米复合材料具有优异的电化学活性，可以避免使用电极指示剂，并且无需标记设计，从而降低了成本，缩短了核酸适体传感器的构筑过程。结合上述因素，构筑的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器具有显著的BPA检测性能。
表1本发明与其他已报道的BPA检测技术的比较
实验例8：重现性、稳定性、特异性、再生性
如图38所示，通过使用5个用相同方法构筑的改性电极来检测BPA，测试了Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器的重现性。得到相对标准偏差(RSD)为4.4％，表明所制备的核酸适体传感器具有良好的重现性。
如图39所示，BPA/Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C600/AE在4℃冰箱中保存15天后，在相同的BPA浓度水平下测试其长期稳定性。结果表明，ΔRct值的变化小于5％(4.7％)，说明该核酸适体传感器具有良好的稳定性。
高特异性是Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C600/AE核酸适体传感器的另一个重要指标。使用存在于生物液体中浓度为BPA的100倍的不同干扰物如BPA类似物(BA、BP、DB、DAB、PN、NPN)和生物小分子(DA、AA、UA)来检测其特异性。将由纯的BPA得到的ΔRct值设为100％。如图40所示，相比之下，含干扰物溶液的ΔRct值有0.4％-13.8％的波动，表明核酸适体传感器具有高特异性。当所有干扰物都与BPA混合，所得混合物的ΔRct值只有纯BPAΔRct值的106.28％。
与大多数传统的BPA核酸适体传感器不同，该核酸适体传感器还可以再生。图41显示，在经过了前七个再生循环后，Apt/Ag2O/Ag2S/MoS2@C600/AE对BPA的检测仅表现出轻微的波动，说明该传感器具有良好的再生性。
(三)真实样品分析
鉴于所开发的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器具有较好的传感性能，可将其进一步应用于实际样品(如河水、牛奶、人体血清等)中的BPA检测，以评估其实际应用性。三份真实的河水、牛奶和人体血清样品在使用前进行了预处理。随后，在这些样品中加入不同浓度的BPA溶液，并使用所开发的核酸适体传感器进行检测。根据图37和推导出的公式，计算不同样品中BPA的浓度，结果汇总见表2-表4。与理论值相比，推导出的BPA浓度分别对河水、牛奶、人体血清样品显示出96.8-108.7％、98.9-109.6％、96.3-109.6％的回收率，以及0.2-1.1％、0.3-1.3％、0.3-0.9％的RSD。结果表明，该核酸适体传感器具有良好的适用性，可用于实际样品中痕量BPA的检测。
表2通过开发的核酸适体传感器检测河水样品中的BPA(n＝3)
表3通过开发的核酸适体传感器检测牛奶样品中的BPA(n＝3)
表4通过开发的核酸适体传感器检测人体血清样品中的BPA(n＝3)
以上形貌、结构等表征测试显示，本发明的纳米复合材料是一种Ag2O、Ag2S、MoS2和石墨碳层组成的新型二维多组分纳米复合材料。将该纳米复合材料用于作为固定BPA的核酸适体探针构筑实体传感器进行EIS、CV等电化学传感性能测试及真实样品分析测试的结果表明，合成的Ag2O/Ag2S/MoS2@C纳米复合材料继承了Ag-PMo12的特性，如骨架结构、稳定的理化性能和较高的电化学活性等。相比之下，制备的Ag2O/Ag2S/MoS2@C600纳米复合材料在水溶液中具有较高的稳定性，电子转移速率快，核酸适体固定化位点较多。因此，Ag2O/Ag2S/MoS2@C600基核酸适体传感器具有优良的传感性能，在1fg·mL-1至1pg·mL-1的范围内具有极低的LOD，即0.2fg·mL-1。该核酸适体传感策略具有三个明显的优点，即平台纳米材料的制备可行，不需要标记的核酸适体链和不使用电化学指示剂，以及增强电化学信号。这种新型的策略在环境和食品中有毒有害物质的快速简便检测中具有巨大的潜力。
