納米材料固載的尿素酶生物傳感器的研究.pdf

1、生物傳感器是一類涉及多學科的檢測手段，可實現(xiàn)在體、實時、檢測微量和超微量的生物樣品，對于生物、醫(yī)藥乃至生命科學的發(fā)展都具有重要的意義。將納米材料及納米技術(shù)應(yīng)用于生物傳感領(lǐng)域的研究，不僅將納米材料的優(yōu)勢顯露出來，更為生物傳感器的研制向著高靈敏度、集成化和價格低廉等方面開辟了廣闊前景。 本研究將尿素酶(urease)固載于不同粒徑(5nm，25nm，2.4 μm)的TiO<,2>膜上，在35℃，pH為7的條件下采用電位法研究吸附在

2、納米多孔TiO<,2>上的尿素酶的活性變化。在鈦絲基體上沉積一層納米TiO<,2>多孔膜，然后直接將尿素酶吸附在TiO<,2>膜上?；赥iO<,2>膜的pH響應(yīng)，發(fā)展了一種廉價的、易于微型化的pH敏尿素酶傳感器。采用石英晶體微天平(QCM)、紅外光譜、紫外光譜等手段考察了光自潔后的TiO<,2>膜上尿素酶的吸附量，同時采用電化學手段考察了尿素酶生物傳感器的影響因素。實驗結(jié)果表明：納米TiO<,2>對尿素酶的活性有明顯的增強效應(yīng)。選用納

3、米多孔TiO<,2>作為固載材料制備的尿素酶/TiO<,2>復(fù)合膜電極有很好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，在1.0mM pH 7-8 PBS，35℃時，尿素的響應(yīng)范圍為8.5×10<'-5>-1.5×10<'-1>M，相關(guān)系數(shù)R為0.99373，檢出限為6×10<'-5>M。QCM分析表明，TiO<,2>膜上尿素酶的吸附量為0.22mmol/g，吸附平衡常數(shù)k為3.15×10<'5>L/mol。 本研究中進一步采用表面印跡技術(shù)和溶膠凝膠相

4、結(jié)合固定尿素酶，將4種固載方法(物理吸附法、包埋法、交聯(lián)法及分子印跡)進行對比。石英晶體微天平和電位法研究證明，采用表面印跡技術(shù)固定尿素酶，可使其傳感器有較好的穩(wěn)定性和靈敏度，表面印跡膜固載的尿素酶量為128.3mg/g，是非印跡膜的2.8倍。電位法測定表明：在1mM pH=7.0 25℃下，該傳感器穩(wěn)定性30天后仍維持94％，靈敏度S=72.11mv，尿素濃度在1×10<'-2.5>-1×10<'-1.0>M范圍內(nèi)響應(yīng)迅速，相關(guān)系數(shù)r