基于電沉積殼聚糖和多巴胺氧化聚合膜的安培生物傳感研究.pdf

1、酶電極是利用酶催化反應的高度專一性與電化學信號檢測的高靈敏度的一種電化學生物傳感器，近幾十年來發(fā)展迅速。高效高活性的酶固定技術的研究對生物催化領域意義重大，也是提高酶電極使用壽命和重復性的基礎。 電化學石英晶體阻抗分析(EQCIA)是一種電極表面化學/生物修飾過程的重要表征技術。該技術通過快速測量石英晶體電聲阻抗而獲取較全面的晶體諧振信息，從而可同步動態(tài)研究電化學反應或過程的多種理化參數(shù)和材料學性質(zhì)，如電極表面低至納克級的質(zhì)量變

2、化、溶液粘密度和修飾膜粘彈性等。 本文在本實驗室前面工作的基礎上，在殼聚糖的電沉積、葡萄糖氧化酶的固定及酶電極研究等方面完成了一些創(chuàng)新性工作。主要內(nèi)容如下： 1．綜述了生物傳感器的概念、構成和生物分子識別物質(zhì)的固定方法，以及電化學石英晶體微天平(EQCM)技術及其應用。 2．提出了一種以1，4-苯醌電還原法誘導沉積厚度可控的酶-殼聚糖-多壁碳納米管(MWCNT)復合膜用于固定葡萄糖氧化酶(GOD)的新方法。利用E

3、QCIA技術現(xiàn)場監(jiān)測了殼聚糖(CS)在金電極表面的沉積過程。結果表明電沉積的殼聚糖為非剛性的水凝膠膜，并籍此制作了性能良好的GOD-CS-MWCNT/Au電極用于葡萄糖的檢測，同時與H<,2>O<,2>電還原法和析氫法所制備的傳感器進行了比較。優(yōu)化條件下，該傳感器的線性范圍為0.005～8 mmol L<'-1>、檢測限為2μmol L<'-1>(S/N=3)、響應時間在15 s內(nèi)，并且穩(wěn)定性良好，米氏常數(shù)(K<,m><'app>)為6

4、.80 mmol L<'-1>，表明此方法制備的納米復合膜具有良好的生物兼容性。 3．利用EQCIA技術研究了普魯士藍(PB)在金電極上的電沉積過程。通過優(yōu)化PB的量，制作了一種性能良好的NanoAu-Hb-Chitosan/PB/Au電極用于過氧化氫的檢測，優(yōu)化條件下，該傳感器表現(xiàn)出良好的性能，其線性范圍為1μmol L<'-1>～5 mmolL<'-1>、檢測限為2.7×10<'-7>mol L<'-1>(S/N=3)、響

5、應時間在10 s以內(nèi)，并且穩(wěn)定性良好。 4．在鉑顆粒修飾的8B鉛筆芯電極上電生多巴胺聚合膜固定葡萄糖氧化酶(GOD)，通過優(yōu)化聚合溶液中磷酸緩沖液、多巴胺(DA)和GOD三者的濃度，研制了價廉性優(yōu)的新型葡萄糖酶電極用于葡萄糖傳感檢測。優(yōu)化條件下，該傳感器的線性范圍為0.05～12mmol L<'-1>、檢測限為6μmol L<'-1>(S/N=3)、響應時間在15 s內(nèi)，并且穩(wěn)定性良好，具有較強的抗干擾能力，用于實際血樣檢測，結