基于二茂鐵為電子介體的電化學(xué)生物傳感器的研制.pdf

1、生物傳感器是一類特殊的化學(xué)傳感器，它是將生物技術(shù)、材料技術(shù)、納米技術(shù)、微電子技術(shù)等結(jié)合起來形成的新興高科技產(chǎn)品，也是目前最活躍的電化學(xué)和電分析化學(xué)的前沿領(lǐng)域。電化學(xué)生物傳感器由于其價格低廉、設(shè)計(jì)制造簡單、靈敏度高、所需儀器設(shè)備相對簡單、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛研究并逐漸應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)、環(huán)境檢測和食品工業(yè)等領(lǐng)域。本文利用二茂鐵及其衍生物為電子媒介體制備了第二代生物傳感器，并對其性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，主要開展了以下工作： 1、在SiO<

2、,2>納米粒子溶液中加入3-氨基乙氧基硅烷(APTES)，使SiO<,2>納米粒子表面氨基化(ASNPs)，再與羧基二茂鐵(FMC)通過酰胺鍵結(jié)合生成FMC-ASNPs復(fù)合納米材料，將FMC-ASNPs與多壁碳納米管(MWNTs)以及葡萄糖氧化酶(GOD)固定于殼聚糖(CS)中，涂布到玻碳電極表面，構(gòu)建具有良好生物相容性的FMC-ASNPs/MWNTs/GOD/CS復(fù)合膜生物傳感器。采用循環(huán)伏安法研究了傳感器對葡萄糖的電催化氧化行為。實(shí)

3、驗(yàn)結(jié)果表明，該傳感器對葡萄糖具有良好的電催化氧化性能，對葡萄糖檢測的線性范圍為4.0×10<'-5>～6.5×10<'-3> mol/L，檢測限為1.0×10<'-7>mol/L。該復(fù)合膜有望用于其他酶和生物分子的有效固定。 2、將自行合成的己硫醇二茂鐵(HS(CH<,2>)<,6>Fc)自組裝于金納米粒子表面，獲得己硫醇二茂鐵復(fù)合金納米粒子(Au＠S(CH<,2>)<,6>Fc)，進(jìn)而把Au＠S(CH<,2>)<,6>Fc滴涂

4、到玻碳電極表面，制備了Au＠s(CH<,2>)<,6>Fc修飾電極。采用紫外吸收光譜、紅外吸收光譜、循環(huán)伏安等方法對修飾電極的制備過程進(jìn)行了表征，將制備的修飾電極用于對神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺的催化氧化性能研究。結(jié)果表明，該修飾電極對多巴胺具有顯著的催化氧化作用，線性范圍為1.0×10<'-6>～2.6×10<'-3>mol/L，檢測限為3.0×1<'-7>7mol/L。該修飾電極具有良好的靈敏度、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。 3、通過希夫堿反應(yīng)將甲

5、酰二茂鐵(Fc-CEIO)鍵合到氨基化的多壁碳納米管(MWNTs)表面，獲得水溶性較好的MWNTs-Fc復(fù)合納米材料，采用傅立葉紅外光譜對合成的復(fù)合納米材料進(jìn)行了表征。利用殼聚糖(CS)成膜性好這一優(yōu)點(diǎn)，將此復(fù)合納米材料、CS以及葡萄糖氧化酶(GOD)固定于玻碳電極表面，制得葡萄糖生物傳感器。通過循環(huán)伏安法和計(jì)時電流法研究了酶電極的電化學(xué)特性以及對葡萄糖的電催化氧化性能。結(jié)果表明，將電子媒介體與MWNTs直接鍵合后修飾到電極表面，解決了