具有酶催化和氧光敏性的SiO2納米復(fù)合粒子研究.pdf

1、光纖生物傳感技術(shù)發(fā)展迅速，與電傳感器和電化學(xué)傳感器相比，光纖生物傳感器有很多優(yōu)勢(shì)，如高靈敏度、快速響應(yīng)、免于電磁干擾、長(zhǎng)距離傳感、低成本等。作為光纖傳感器的一個(gè)重要分支，基于酶催化的光纖生物傳感器在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。然而，這些傳感器的性能會(huì)受到游離酶較多缺點(diǎn)的限制，如穩(wěn)定性差、制備過程復(fù)雜、不能重復(fù)使用等。酶的固定化技術(shù)可以有效解決這些問題，最終實(shí)現(xiàn)催化過程的控制。SiO2納米粒子能夠與生物酶較好的結(jié)合，作為良好的的固定化載體

2、，并用于葡萄糖光纖傳感系統(tǒng)?；诿复呋墓饫w生物傳感器其傳感材料通常有兩部分，即光學(xué)傳感部分和酶催化部分。我們將包含光敏劑的 SiO2納米粒子用于固定酶，形成具有生物催化功能的納米復(fù)合粒子，酶的催化效應(yīng)可以直接到達(dá)光敏劑，將提高光纖生物傳感器的性能。制備不同種類的熒光 SiO2納米復(fù)合粒子固定化葡萄糖氧化酶和固定化膽固醇氧化酶，并研究固定化酶的性能，可為基于酶催化反應(yīng)的耗氧型多參數(shù)光纖生物傳感器提供基礎(chǔ)。
　　本論文中完成了以下幾

3、個(gè)方面的工作：
　　（1）雙功能的SiO2/多孔SiO2納米復(fù)合粒子的制備
　　首先采用改進(jìn)的 St?ber水解法分別制備了含有光學(xué)氧敏感材料的的熒光SiO2納米復(fù)合粒子和多孔熒光SiO2納米復(fù)合粒子，進(jìn)而分別固定了兩種常見的生物酶（葡萄糖氧化酶、膽固醇氧化酶）。研究了它們的合成條件，利用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、X射線衍射分析、熒光光度計(jì)、紅外光譜和氮?dú)馕矫摳降葘?duì)其進(jìn)行了表征。研究了固定化條件對(duì)固定化酶性能的影響，獲得了最佳固定化

4、條件。
　?。?）雙功能納米復(fù)合粒子酶催化性能和氧敏性能的研究
　　使用紫外可見分光光度儀，測(cè)定體系510nm處吸光度的變化，研究SiO2納米復(fù)合粒子固定化葡萄糖氧化酶和固定化膽固醇氧化酶的酶催化性能，研究了酶催化反應(yīng)的最佳條件及其熱穩(wěn)定性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性。
　　構(gòu)建了基于多孔熒光 SiO2納米復(fù)合粒子的氧敏感光纖檢測(cè)系統(tǒng)，相對(duì)滯后相移的相關(guān)函數(shù) tanφ0/tanφ與氧氣濃度有著明顯的線性關(guān)系，對(duì)應(yīng)的方程為y