新型金屬-有機(jī)配位聚合物用于生物傳感研究.pdf

1、生物活性分子的固定是研制生物傳感器的關(guān)鍵環(huán)節(jié),開發(fā)簡便有效的固定方法和制備高效固定新材料,對改善生物傳感器性能至關(guān)重要。金屬-有機(jī)配位聚合物(MOCPs)具有系列優(yōu)異的性質(zhì),特別是其突出的吸附/包埋能力及多孔性,可望用于高效固定生物分子并發(fā)展高性能生物傳感器,但鮮有相關(guān)研究。納米材料具有豐富而獨特的性質(zhì),基于納米材料的復(fù)合材料是當(dāng)前生物傳感研究前沿。本文中我們制備了金屬-有機(jī)配位聚合物的生物/納米復(fù)合材料用于高效固定幾種酶,并成功研制了

2、幾種高敏葡萄糖/酚類電化學(xué)生物傳感器。主要工作如下:
　　 1.一鍋法制備了MOCPs-酶生物復(fù)合物(MEBCs)用于生物傳感研究。在含酶的pH7.4的PBS緩沖溶液中,利用2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑(DMcT)與HAuCl4/H2PtCl6配位反應(yīng)生成MOCPs,同時原位包埋大量高活性葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOx)或酪氨酸酶(tyrosinase,Tyr),得到MOCPs-酶生物復(fù)合物并滴干到電

3、極表面,研制高性能酶傳感器檢測葡萄糖和多種酚。采用了紫外可見分光光度法、FTIR.光譜法、拉曼光譜法和原子力顯微鏡法表征了所制的MEBCs。發(fā)現(xiàn)MOCPs能高效包埋酶同時具有優(yōu)異的內(nèi)部傳質(zhì)效率。所制生物傳感器性能優(yōu)于常規(guī)電聚合法和化學(xué)預(yù)氧化/電聚合單體法所制備的傳感器,也明顯優(yōu)于文獻(xiàn)報道同類傳感器。
　　 2.制備了MOCPs-金納米粒子(Au nanoparticles,AuNPs)-酶的生物納米復(fù)合材料用于生物傳感研究。在D

4、McT和酶的混合溶液中加入適量HAuCl4和H2O2,H2O2還原HAuCl4生成AuNPs,利用DMcT與HAuCl4絡(luò)合生成配位聚合物,同時原位包埋酶和生成的AuNPs,得到MOCPs-AuNPs-酶的生物納米復(fù)合物(MNEBCs)并滴干到電極表面,研制高性能酶傳感器檢測葡萄糖。采用了紫外可見分光光度法和FTIR光譜法等表征了所制MNEBCs。我們發(fā)現(xiàn)引入AuNPs可有效增加酶包埋量和活性。所制備的葡萄糖傳感器靈敏度高(115μAc

5、m-2mM-1),檢測限低(10 nM,S/N=3),響應(yīng)時間短,穩(wěn)定性好,且其性能明顯優(yōu)于單純配位聚合法制備的生物傳感器。
　　 3.提出了基于配位作用層層組裝MOCPs-酶生物復(fù)合物(MEBCs)、鉑納米粒子(Pt nanoparticles,PtNPs)、金納米粒子并構(gòu)建可設(shè)計可調(diào)節(jié)的酶生物傳感器的新方法。發(fā)現(xiàn)基于MEBCs部分沒有參與配位的S和N原子與金屬納米粒子/表面間的強(qiáng)配位作用可方便實現(xiàn)配位組裝。同時,通過調(diào)節(jié)ME