基于離子液體修飾碳糊電極電化學(xué)免疫傳感器的研制.pdf

1、室溫離子液體是一類有“綠色”溶劑之稱的新型軟功能材料，廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)的各個領(lǐng)域中，是目前研究的熱點。由于室溫離子液體具有特殊的理化性質(zhì)，在電化學(xué)分析領(lǐng)域它既可以作為溶劑和支持電解質(zhì)，又可以作為粘合劑和固定膜用于制備修飾電極。在本論文的研究工作中采用了已廣泛應(yīng)用于電化學(xué)分析領(lǐng)域且可以大批量生產(chǎn)的碳糊電極作為工作電極，其制備簡單、成本低、電極表面可更新、檢測快速、靈敏度高，并且引入離子液體和納米金等修飾電極，改進(jìn)酶的固定化技術(shù)，提高固定

2、化酶的催化效率，進(jìn)一步構(gòu)建新型電化學(xué)生物傳感器。主要研究工作如下： 1．制備了離子液體修飾碳糊電極。以室溫離子液體 N—丁基吡啶六氟磷酸鹽C9H14PF6N(BPPF6)代替?zhèn)鹘y(tǒng)石蠟為粘合劑與石墨粉相混合制備了新型的離子液體修飾碳糊電極(CILE)。采用掃描電子顯微鏡對其表面形貌進(jìn)行了表征，以鐵氰化鉀為電化學(xué)探針對它們的電化學(xué)行為進(jìn)行了研究，并與傳統(tǒng)石蠟碳糊電極(CPE)進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，由于室溫離子液體具有較高的導(dǎo)電性，使

3、CILE比CPE具有更高的導(dǎo)電效率，電流響應(yīng)明顯增加：同時CILE具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和很好的穩(wěn)定性。 2．開展了HRP在CILE上的間接電化學(xué)行為研究。以 N—丁基吡啶六氟磷酸鹽C9H14PF6N(BPPF6)修飾的CILE為基底電極，海藻酸鈉(SA)為成膜材料，采用層層涂布法制備了HRP修飾電極SA/HRP/CILE?？疾炝薙A/HRP/CILE在底液過氧化氫和鄰氨基苯酚上的間接電化學(xué)行為。實驗結(jié)果表明，HRP在修飾膜內(nèi)基本保

4、持了其生物活性，對過氧化氫表現(xiàn)了良好的電催化性能，表現(xiàn)出一對準(zhǔn)可逆的氧化還原峰。當(dāng)掃描速度在0.10V/s～0.50V/s范圍內(nèi)，還原峰電流ipc和氧化峰電流ipa與掃描速度的平方根成線性關(guān)系，線性回歸方程分別為：ipc(μA)=31.705ν1/2(V/s)1/2-0.041(n=9，γ=0.9992)；ipa(μA)=-30.7ν1/2(V/s)1/2＋3.8702(n=9，γ=0.9993)，表明在H2O2和OAP為底物的磷酸緩沖

5、溶液中SA/HRP/CILE電極的主要電化學(xué)反應(yīng)是由擴(kuò)散控制。催化氧化峰電流在一定條件下與濃度成正比，工作曲線的線性回歸方程為Δi(10-6A)=0.592C(10-6mol/L)-0.2153(n=7，γ=0.9847)，檢測限為5×10-7mol/L(S/N=3)，進(jìn)而構(gòu)建了用于檢測微量H2O2的電化學(xué)傳感器分析的新方法。 3．本工作將金膠納米粒子沉積到CILE表面，增加了電極表面有效面積，又由于納米顆粒本身特殊的性質(zhì)，如大

6、的比表面積、蛋白質(zhì)的強(qiáng)吸附能力、高導(dǎo)電性和穩(wěn)定性等，能有效的固定大量的單克隆抗體(McAb)。制備了HRP修飾電極HRP—Ab/AFP/Ab/TGA/nano—Au/CILE。辣根過氧化物酶(HRP)催化過氧化氫(H2O2)氧化鄰氨基苯酚(OAP)的酶促反應(yīng)與其氧化產(chǎn)物的電極還原相偶合，利用伏安酶聯(lián)免疫分析檢測技術(shù)間接檢測OAP—H2O2-HRP體系中的HRP含量。利用此方法成功應(yīng)用于檢測入血清甲胎蛋白，靈敏度高于經(jīng)典ELISA法。用所

7、建立的方法對人血清樣品進(jìn)行了測定，并與現(xiàn)行的ELISA法進(jìn)行對照，二者相關(guān)性很好。當(dāng)掃描速度在0.03 V/s～0.45 V/s范圍內(nèi)，還原峰電流ipc和氧化峰電流ipa與掃描速度的平方根成線性關(guān)系，線性回歸方程分別為：ipc(10-4 A)=7.4267 v1/2(V/s)1/2-0.2494(n=10，γ=0.9987)；ipa(10-4 A)=-10.077ν1/2(V/s)1/2-0.6483(n=10，γ=0.9994)。在O