基于銀、鋅、銅納米球-微米空心球修飾的電流型生物傳感器的研究.pdf

1、從近十幾年生物傳感器發(fā)展歷程來看，納米材料在其中的應(yīng)用是研究生物傳感器的必然趨勢?；诩{米材料的生物傳感器的優(yōu)良性能已經(jīng)決定它們在信息、材料、能源、環(huán)境、生物、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色。
　　 納米材料種類繁多，紛繁復雜，不同的結(jié)構(gòu)決定著它們在傳感器中不同的實際應(yīng)用。其中空心球結(jié)構(gòu)由于它們具有輕的密度和較大的比表面積而得以廣泛的應(yīng)用。而金屬化合物空心球更因其兼?zhèn)淞己玫拇呋钚院蛯щ娦栽陔娀瘜W中被大量研究。較輕的密度

2、能夠使得它們更好的被固定在電極表面，較大的比表面積使得它們能更多地吸附生物蛋白分子，良好的催化性能使它們能與具有催化性的蛋白分子協(xié)同作用從而提高傳感器的靈敏度和檢測范圍，優(yōu)良的導電性使得電子傳遞成為可能。因此，基于金屬/金屬化合物空心球的電化學傳感器具有極大的研究價值。本文所做的具體工作如下:
　　 1.基于ZnS空心球與葡萄糖氧化酶協(xié)同催化葡萄糖的擬雙酶法葡萄糖傳感器本次工作創(chuàng)新性的使用ZnS空心球(ZnSHSs)模擬過氧化氫

3、酶與葡萄糖氧化酶協(xié)同作用檢測葡萄糖。具體方法為:ZnSHSs電催化氧化酶促反應(yīng)的產(chǎn)物過氧化氫為氧氣，然后氧氣循環(huán)參與上一步葡萄糖氧化酶的氧化反應(yīng)。金納米顆粒(AuNPs)和碳納米管(CNT)被分別用作電子傳遞和酶固定材料。該葡萄糖氧化酶/碳納米管/金納米顆粒/ZnS空心球/金電極(GOx/CNT/AuNPs/ZnSHSs/GE)不僅具有較短的響應(yīng)時間、較低的檢測限(10μM)和較寬的檢測范圍(20μM-7mM)，而且還兼有良好的抗干擾能

4、力、較長的使用壽命和重現(xiàn)性。
　　 2.基于CuO空心微球的無酶電流型過氧化氫傳感器
　　 通過電沉積的方法，在金電極表面固定一層CuO空心微球制備出一種新型的無酶電流型過氧化氫傳感器。CuO空心微球用透射電子顯微鏡表征，證實得到目標形貌。在中性的環(huán)境下，通過循環(huán)伏安法和計時電流法來探究該修飾電極對過氧化氫的響應(yīng)。實驗結(jié)果顯示該傳感器具備良好的電催化活性，寬的檢測范圍(1μM到4000μM)，低的檢測下限(0.3μM)和

5、重現(xiàn)性好，長期穩(wěn)定，成本低等優(yōu)點。
　　 3.基于銀納米顆粒和海藻酸鈉固定血紅蛋白的過氧化氫生物傳感器的直接電化學研究成功制備出球狀銀納米顆粒(AgNPs)通過透射電子顯微鏡對其表征，并將制得的銀納米顆粒與海藻酸鈉(SA)共混制得凝膠狀復合材料。將制得的復合材料與血紅蛋白(Hb)按一定比例共沉積到金電極表面，成功構(gòu)建了催化性能優(yōu)越的過氧化氫生物傳感器。通過使用循環(huán)伏安法和計時電流法等方法研究該傳感器的電化學性能。實驗證實，該生物