新型納米材料用于電流型酶生物傳感器的研究.pdf

1、基于酶對特定底物響應(yīng)而構(gòu)建的電化學酶生物傳感器，具有靈敏度高、選擇性好、易于微型化和自動化等優(yōu)點，具有廣泛的應(yīng)用前景。在電化學生物傳感器的研制中，一項關(guān)鍵的技術(shù)就是如何將酶穩(wěn)定、保持其高活性地固定到基體電極表面而形成傳感器的敏感膜。本研究工作致力于發(fā)展新型生物材料固定方法，以達到改進固定酶活性、延長傳感器使用壽命等目的，主要完成了以下研究工作： 1、利用殼聚糖具有很強的成膜能力的性質(zhì)，在玻碳電極表面首先形成殼聚糖膜，膜表面豐富的

2、-NH2與納米Au強靜電結(jié)合，在玻碳電極表面獲得穩(wěn)定的納米Au修飾層。在形成的納米Au層自組裝半胱胺，以此來固定酪氨酸酶。負電性的納米Au可以有效地保持酶的活性，制備得到性能良好的生物傳感器，對鄰苯二酚的測定線性范圍為1.0×10-7～1.0×10-4mol/L，使用壽命在1個月以上。 2、用鐵離子插入氧化石墨層間的方法合成了C/Fe納米復合材料(CFN)，對此復合材料的結(jié)構(gòu)和電化學特性進行了研究，研究表明此納米復合材料具有良好

3、的電子傳導能力。并用CFN糊電極制備了無電子媒介的葡萄糖生物傳感器-第三代酶傳感器。在無電子媒介的情況下，生物傳感器上葡萄糖氧化酶保持了較高的活性和穩(wěn)定性，傳感器測定葡萄糖的線性范圍為6.67×10-6～1.0×10-2mol/L；常干擾葡萄糖測定的抗壞血酸、尿酸等在傳感器上無響應(yīng)，對葡萄糖測定無影響。 3、碳納米管因其奇特的物理、化學性質(zhì)以及良好的電子傳導能力在傳感器方面的應(yīng)用引起了廣泛的關(guān)注。在第三章中報道了在碳納米管表面通

4、過殼聚糖修飾納米Au單分子層，利用溶膠-凝膠包埋碳納米管制備的電極表面相當于亞微電極陣列。利用碳納米管表面帶負電性的納米Au固定HRP制備H2O2生物傳感器，研究表明，納米Au層可以穩(wěn)定、高效地固定酶，碳納米管具有優(yōu)良的電子傳導能力；形成的亞微電極陣列比具有常規(guī)電極表面的傳感器響應(yīng)更加靈敏、快速，可在6.67×10-7～1.33×10-4mol/L范圍內(nèi)對H2O2進行檢測。 4、研究了以硼摻雜金剛石為基底電極的酪氨酸酶傳感器。該

5、酶傳感器對酚的催化作用強于以玻碳為基底電極的酪氨酸酶傳感器。在濃度為1.0×10-8～1.0×10-5mol/L的范圍內(nèi)傳感器對鄰苯二酚的響應(yīng)具有良好的線性關(guān)系，檢測下限為5.2×10-9mol/L。酶電極的Michaelis-Metent常數(shù)(Kappm)為33.65μmol/L。酶電極對苯酚和對甲苯酚也有良好的響應(yīng)，線性范圍分別為：5.0×10-8～2.0×10-5mol/L、5.0×10-8～5.0×10-6mol/L。酶傳感器有