電化學(xué)生物傳感器的研制及應(yīng)用.pdf

1、本文對(duì)電化學(xué)生物傳感器的類(lèi)型、制備方法以及在分析化學(xué)中的應(yīng)用作了較為詳細(xì)的評(píng)述。在此基礎(chǔ)上，采用多種電極材料，對(duì)生物材料的固定化方法進(jìn)行了一系列探索，構(gòu)筑了多種性能良好的生物傳感器，并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行了研究。各項(xiàng)研究工作簡(jiǎn)述如下：
　　 1.葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備與應(yīng)用研究
　　 1.1聚中性紅修飾玻碳電極研制葡萄糖生物傳感器
　　 以中性紅為電子傳遞介質(zhì)，電聚合于Nafion修飾玻碳電極表面，以戊二醛作交聯(lián)劑

2、固定葡萄糖氧化酶，最后覆蓋一層Nafion膜防止酶流失，構(gòu)建一種新型葡萄糖生物傳感器。詳細(xì)探討了傳感器的電化學(xué)性能及其對(duì)葡萄糖的最佳響應(yīng)條件，結(jié)果表明，30℃時(shí)，傳感器在pH7.0的PBS中線(xiàn)性響應(yīng)范圍為1.0×10-5～5.0×10-3mo1·L-1。該傳感器制作簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良，有潛在應(yīng)用前景。
　　 1.2基于靜電吸附碳納米管和殼聚糖固定葡萄糖氧化酶生物傳感器的研究
　　 本文以Nafion-聚中性紅修飾電極為基底，

3、自組裝多壁碳納米管和殼聚糖之后，再固定上葡萄糖氧化酶，制成葡萄糖氧化酶生物傳感器。實(shí)驗(yàn)表明，該傳感器在30℃的PBS(pH7.0)中對(duì)葡萄糖的線(xiàn)性響應(yīng)范圍為5.0×10-6～2.0×10-3 mol/L，線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)為0.9948，檢出限為1.0×10-6 mol/L，達(dá)到95％穩(wěn)態(tài)電流所用的時(shí)間＜10s，于4℃環(huán)境保存30 d后峰電流值約為原來(lái)的84.3％，且具有較低的工作電位，能有效地消除抗壞血酸等的干擾。
　　 2.辣根過(guò)

4、氧化物酶生物傳感器的制各與應(yīng)用研究
　　 2.1明膠固定辣根過(guò)氧化物酶制備H2O2傳感器
　　 用明膠將辣根過(guò)氧化物酶(HRP)固定于多壁碳納米管(MWNT)和茜素紅(AR)修飾的玻碳(GC)電極上，制成HRP生物傳感器(HRP/AR/MWNT/GC)，然后在3％戊二醛(GA)中進(jìn)行交聯(lián)改性，以克服明膠膜易溶脹的缺點(diǎn)并提高膜的穩(wěn)定性。同時(shí)詳細(xì)探討了該傳感器對(duì)H2O2的響應(yīng)性能，并優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)條件。結(jié)果表明，該傳感器對(duì)H2O

5、2的線(xiàn)性響應(yīng)范圍為5.0×10-6～1.0×10-3 mol/L，線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)為0.9932，檢出限為1.0×10-7mol/L，且放于4℃環(huán)境30 d后，峰電流值約為原來(lái)的72.1％。該傳感器響應(yīng)快速，靈敏度高，且具有良好的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性及較長(zhǎng)的使用壽命，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
　　 2.2茜素紅修飾玻碳電極研制辣根過(guò)氧化物酶生物傳感器
　　 以多壁碳納米管(MWNT)修飾玻碳電極為基底，自組裝一層帶負(fù)電荷的電子媒介體茜

6、素紅(AR)，再通過(guò)分子間靜電作用力吸附固定辣根過(guò)氧化物酶(HRP)，制成辣根過(guò)氧化物酶生物傳感器(HRP/AR/MWNT/GC)。探討了媒介體組裝時(shí)間、pH、溫度、工作電位對(duì)電極響應(yīng)的影響。結(jié)果表明，該傳感器對(duì)H2O2具有良好的催化作用，還原峰電流與H2O2的濃度在1.0×10-6～1.0×10-3 mol/L范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線(xiàn)性關(guān)系：ip=139.4811+1.0537c，R=0.9953，檢出限為2.0×10-8 mol/L。該傳

7、感器響應(yīng)快速，靈敏度高，且具有良好的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性及較長(zhǎng)的使用壽命，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
　　 3.細(xì)胞色素c在納米雜化膜修飾玻碳電極上的直接電化學(xué)
　　 以多壁碳納米管(MWNT)修飾玻碳(GC)電極為基底，自組裝金納米粒子(AuNPs)及L-半胱氨酸(L-Cys)研制雜化膜修飾電極(L-Cys/AuNPs/MWNT/GC)。實(shí)驗(yàn)表明，該膜修飾電極在PBS(pH7.0)中對(duì)細(xì)胞色素c(Cytc)的直接電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)具有良