溶膠-凝膠電化學生物傳感器的研究.pdf

1、中山大學博士學位論文溶膠凝膠電化學生物傳感器的研究姓名：梁汝萍申請學位級別：博士專業(yè)：分析化學指導教師：蔡沛祥20040518摘要功能膜上，制備出一種新型的功能化溶膠凝膠膜乳腺癌抗原免疫傳感器。修飾前體中氨基的引入為抗體在功能化s01gel膜上的交聯(lián)固化提供了條件?？贵w通過雙功能試劑以手臂的形式與氨基化solgel相互連接起來，延伸了抗體與基體電極之間的距離，不僅大大增加了抗體活動的自由度，而且消除了基體位阻帶來的不穩(wěn)定、失活和變性等不

2、利因素的影響，有效地保持了固化抗體的生物活性，增強了傳感器的穩(wěn)定性和選擇性。另外，本文對這兩種免疫傳感器的檢測結果進行了比較，并分析了原因。3影響生物傳感器實際應用的最大障礙是它們的重復使用性，可重復使用的免疫傳感器用于臨床分析引起了眾多研究者的興趣。本文在低溫下，以溶膠凝膠為固定化材料，通過混合經處理的石墨粉、甲胎蛋白抗體和溶膠凝膠，制備了表面可更新的免疫傳感器。提出一種相對簡單的定量測定甲胎蛋白的分析方法。該傳感器堅固、多孔，具有可

3、更新的表面，作為一種可重復使用的電化學傳感裝置，顯示出令人滿意的化學和物理穩(wěn)定性，為臨床診斷AFP提供了一種實用的手段。4利用Nation膜內負電性的磺酸基和solgel薄膜內負電性的硅氧基團與L一賴氨酸陽離子之間的靜電作用，實現(xiàn)了L賴氨酸小分子在電極表面的固定化研制成NafionL賴氨酸溶膠凝膠膜傳感器。與采用電聚合法制備的聚厶天冬氨酸修飾電極進行了性能比較，結果表明，這兩種修飾電極對多巴胺(DA)均具有良好的催化氧化作用，可較好消除

4、從等陰離子對測定的影響；其中，以溶膠凝膠法制備的修飾電極具有過程簡單、抗干擾能力強、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性好等特點，更適應生物樣品中DA的測定。5將溶膠凝膠包埋技術與靜電作用相結合，將Co(Phen)2”很好地固定于電極表面的修飾膜中，制備出solgelCo(Pholl)2膜修飾電極。該修飾電極對NO的電化學氧化具有很好的催化作用，使其氧化電位負移了210mV。solgel基質特有的負電性微結構有效地防止了Co(Phen)22的泄漏，而中性的N

5、O小分子則可以自由進出∞1gel的孔徑而使得膜內外濃度相等，使制備的傳感器具有良好的穩(wěn)定性、靈敏性和抗干擾能力，生物體內常見的干擾物質如抗壞血酸、N02‘和兒茶酚胺類神經遞質的代謝物等不干擾測定。6結合溶膠凝膠技術、自組裝技術和納米粒子效應設計傳感器界面，提出一種新的生物傳感器中生物分子的固定化方法，研制出基于直接電子傳遞的第三代生物傳感器。首先將氨基化溶膠凝膠自組裝到經處理的玻碳電極表面，利用與自組裝膜上氨基間的強烈作用將納米金粒子固

6、定于溶膠凝膠的三維網絡中，再通過靜電吸附作用實現(xiàn)辣根過氧化物酶在納米金粒子表面的固定化。將制備的生物傳感器用于對過氧化氫的催化還原，結果表明，本文提出的納米金自組裝固定化酶方法，不僅有效地保持了酶的催化活性，而且還大大提高了酶與電極間的電子傳遞速率，顯著提高了傳感器對過氧化氫的響應靈敏度。7將溶膠一凝膠固定化技術應用于陰離子選擇性電極的研制中，制備出以束縛于solgel中的硫化鎘難溶鹽為敏感膜的溶膠凝膠硫離子傳感器。采用循環(huán)伏安法研究了