基于支持向量回归优化的微探针脱落酸电化学传感器研究

2025-07-24 40 2.62M 0

  摘要:脱落酸是调控植物生长发育和逆境响应的关键激素,其浓度变化直接影响植物的生理状态、产量和抗逆能力。目前,脱落酸检测主要采用高效液相色谱法和酶联免疫吸附测定法,这些方法虽灵敏度较高,但存在操作复杂、设备昂贵、难以实现现场快速检测等局限性问题。相比之下,电化学传感技术因简便、快速的特点成为潜在的替代方案。然而,现有研究大多聚焦中低浓度检测,对可能出现的高浓度(毫摩尔级)的检测研究较少。为解决这一问题,采用循环伏安法和三脉冲安培法制备了GRA/CNTs/Pt NPs/CDF复合电极,通过优化沉积时间和阶跃电压参数,构建了具有高比表面积和优异导电性的三维纳米结构的电化学传感器。实验结果表明,该传感器在0.1—8.0 mmol·L?1浓度范围内呈现良好的线性响应。干扰实验结果显示,葡萄糖、水杨酸、柠檬酸、苹果酸等常见有机物对检测结果的影响较小,基线峰电流变化均低于10%。长期稳定性测试表明,传感器在静置7和14 d后,峰值电流波动幅度均在5%以内。在分析方法上,使用支持向量回归算法建立了定量模型,该模型在训练集上的决定系数(R2)为0.999 3、均方根误差(RMSE)为0.074 5,在测试集上的R2=0.996 8、RMSE=0.008 7,其表现出良好的拟合效果,比传统定标方法具有更强的泛化能力。此外,在番茄汁中脱落酸的加标回收率为93.35%—111.18%、相对标准偏差为4.87%—9.36%,证实了该方法在实际样品分析中的可靠性,为植物样品中脱落酸的快速检测提供了新的技术手段,也为纳米材料在电化学传感领域中的应用提供了新思路。该传感器在植物生理研究和农业生产中具有广阔的应用前景,能够为植物激素的实时监测和精准调控提供有力支持,进而有助于提高农作物的产量和抗逆性。



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