新型高聚物生物傳感器及應(yīng)用可行性的研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，生物傳感器成為環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要方法。在生物傳感器的制備過(guò)程中，生物活性物質(zhì)的固定是其關(guān)鍵部分，常用的方法包埋法、交聯(lián)法等都會(huì)部分的降低其活性。Langmuir-Blodgett(LB)膜技術(shù)以其生物相容性好，制備簡(jiǎn)單，操作方便等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越引起科學(xué)家們的關(guān)注。
　　脂類(lèi)分子由于是構(gòu)成細(xì)胞生物膜的骨架成分，因此是制備LB膜首選的材料，但是大量的研究表明，小分子的脂類(lèi)分子LB膜存在耐熱性和力學(xué)強(qiáng)度差等缺點(diǎn)，從而在一

2、定程度上限制了其應(yīng)用。但是由高聚物類(lèi)脂分子形成的高分子薄膜的耐熱性和力學(xué)強(qiáng)度等機(jī)械性能都可以得到很大的改善。
　　本研究選擇一種帶負(fù)電荷的新型兩親性高聚物(TPR)為成膜材料，通過(guò)LB膜技術(shù)將硝基苯降解菌固定，初步驗(yàn)證該法制備的生物傳感器用于硝基苯檢測(cè)的可行性，并以硬脂酸進(jìn)行對(duì)比研究。
　　研究分別以純水、PAH溶液、硝基苯降解菌液為亞相，高聚物和硬脂酸為成膜物質(zhì)的表面壓-單分子面積曲線(xiàn)(即π-A曲線(xiàn))，結(jié)果表明在氣/液界面

3、均能形成穩(wěn)定排列有序的單分子膜。
　　通過(guò)原子力顯微鏡、傅立葉紅外光譜和接觸角實(shí)驗(yàn)研究在不同表面壓力下轉(zhuǎn)移到硅片上的TPR LB膜，其結(jié)果表明隨著膜壓的升高，得到的單分子膜分布更加均勻，排列更加緊密，缺陷越少。
　　不同層數(shù)TPR LB膜修飾電極的循環(huán)伏安實(shí)驗(yàn)證明隨著修飾電極的LB膜層數(shù)的增加，其峰電流值逐漸降低，且成線(xiàn)性關(guān)系，從而證實(shí)該超薄膜致密均勻。
　　分別以高聚物和硬脂酸為成膜材料，通過(guò)LB膜法制備了固定硝基苯

4、降解菌的模擬微生物膜，并通過(guò)原子力顯微鏡觀察了模擬微生物膜以及經(jīng)過(guò)培養(yǎng)后模擬生物膜的表面形貌。從原子力顯微鏡圖片可以看出硝基苯降解菌穩(wěn)定存在，且分布均勻，以硬脂酸為成膜材料時(shí)，細(xì)菌以單個(gè)形式均勻附著，以高聚物為成膜材料時(shí)，細(xì)菌以多個(gè)菌聚集的形式附著；被固定的硝基苯降解菌能保持很好的活性，經(jīng)過(guò)24h的培養(yǎng)后菌體的數(shù)目明顯增多。
　　研究制備的模擬微生物膜與硝基苯溶液作用后，硝基苯溶液濃度的變化，以及采用循環(huán)伏安分析法對(duì)修飾電極及其在