脫落酸(ABA)是一種抑制型植物激素，其不但能夠抑制蛋白質與脫氧核糖核酸的合成，還可以促使果實成熟、葉子脫落，在植物的生長過程中起著重要的作用。了解植物生長過程中脫落酸水平的動態變化，對研究脫落酸如何調節和控制植物的生長和發育有著重要的意義。因此檢測植物組織中脫落酸的含量是相當有必要的。本文研究了一種基于核殼Au SnO粒子修飾垂直石墨烯(VG)微電極的電化學傳感器，用以檢測植物中脫落酸含量。


首先，使用磁控濺射物理氣相沉積設備在鉭絲上生長一層氧化錫(SnO);然后通過浸泡的方法在SnO上附著四氯金酸;最后使用直流電弧等離子體濺射化學氣相沉積設備生長石墨烯，從而構建Au SnO-VG微電極。并采用掃描電子顯微鏡、拉曼光譜、X射線粉末衍射法、透射電子顯微鏡、X射線光電子能譜以及電化學阻抗譜對Au SnO-VG電極的形貌、微結構及成分進行了研究。


將制備的三根Au SnO-VG微電極作為工作電極，配合鉑絲、鈦絲組成微電極陣列傳感器，用于電化學方法檢測ABA。ABA響應機理的研究表明，該微電極陣列傳感器協同Au SnO納米粒子豐富的吸附位點以及VG優良導電性電催化氧化響應ABA。Au SnO-VG微電極傳感器定量檢測ABA的p H范圍為4.0～7.0，響應濃度范圍為0.012～495.2μM，具有高的靈敏度(0.02～0.07μA·μM)、低的檢測限(0.01～1.33μM)、以及長達一個月的使用壽命。

此外，在寬的p H范圍建立ABA定量檢測模型，滿足了測試實物時，植物p H差異大的需要。該Au SnO-VG微電極陣列傳感器，首次通過無酶和非免疫的電化學方法定量響應ABA濃度，且適用于實施植物組織中ABA的原位檢測。這種穩定、可靠、便捷的微電極陣列傳感器的設計思路及檢測策略在植物內小分子的原位檢測中具有大的應用潛力。


為了進一步驗證該Au SnO-VG微電極陣列傳感器的實際應用效果，我們在多種植物組織樣本中進行了ABA含量的檢測。實驗選取了不同生長階段和生理狀態下的擬南芥、小麥和番茄葉片作為測試對象。通過精細的樣品預處理步驟，確保提取的ABA純度和穩定性，隨后利用構建的傳感器進行電化學檢測。


結果顯示，該傳感器能夠準確反映不同植物組織中的ABA水平，且檢測結果與傳統的酶聯免疫吸附法（ELISA）高度一致，但操作更為簡便快捷。特別是在檢測低濃度ABA時，該電化學傳感器展現出更高的靈敏度和精確度，有效克服了傳統方法在低濃度檢測中的局限性。


此外，我們還利用該傳感器監測了植物在干旱脅迫下的ABA動態變化。實驗發現，隨著干旱程度的加深，植物葉片中的ABA含量顯著上升，這一變化趨勢與植物生理學預期相符，進一步驗證了傳感器的實用性和可靠性。


綜上所述，Au SnO-VG微電極陣列傳感器不僅為植物激素ABA的定量檢測提供了一種新穎、高效的工具，也為深入探究植物激素調控機制、優化農業生產管理提供了強有力的技術支撐。未來，該傳感器有望在植物生理學、分子生物學及作物育種等領域發揮更廣泛的作用，推動植物科學研究邁向新的高度。更廣泛的作用，推動植物科學研究邁向新的高度。