2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、自從Updike和Hicks制作第一個酶電極以來,生物傳感器得到了廣泛的研究和應(yīng)用。不同的固化方法、多種固化材料和修飾電極被應(yīng)用于電化學生物傳感器。為了改善傳感器的性能,納米半導體、納米金屬和納米聚合物被用于修飾電極,以提高電極比表面和生物相容性。
   本論文首先采用Pt化學沉積法對多孔Al2O3電極進行修飾,制得Pt納米絨毛修飾多孔Al2O3電極。該電極具有高的表面積和良好的催化能力,其對0-50 mM過氧化氫的靈敏度為71

2、.02μ AmM-1 cm-2,線性相關(guān)度R=0.969,較未修飾前電極的靈敏度提高約129倍。利用電極的循環(huán)伏安曲線用于表征電極的電化學特性;此外,還采用EDS、面掃描和線掃描對電極進行了元素分析表征。
   在此電極基礎(chǔ)上采用戊二醛固化葡萄糖氧化酶制得Pt納米絨毛/Au/Al2O3葡萄糖傳感器;采用聚吡咯修飾電極并利用戊二醛固化葡萄糖氧化酶制得PPy/Pt納米絨毛/Au/Al2O3葡萄糖傳感器。本研究考察了不同酶添加量、不同

3、pH值和不同聚合時間對傳感器響應(yīng)電流的影響。經(jīng)過優(yōu)化制備條件后,上述兩種傳感器靈敏度、線性區(qū)、檢測限、米氏常數(shù)分別為56.79μ AmM-1cm-2和38.47μ AmM-1cm-2、0.25-8 mM和0.25-7 mM、12.5μ M/cm2和68.9μ M/cm2、7.35mM和6.42mM。通過二項式擬合還可以將傳感器的線性區(qū)擴展到0.25-30mM。該傳感器具有良好的時間和溫度穩(wěn)定性,較好的抗干擾能力和重復(fù)性。該傳感器的血清樣

4、品測試結(jié)果表明,傳感器回收率達到93.9-103.9%;該傳感器與醫(yī)院生化儀有較好的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)為0.991,具有良好的臨床應(yīng)用前景。
   利用戊二醛固化尿酸酶的Pt納米絨毛/Au/Al2O3尿酸傳感器和利用戊二醛固化尿酸酶的PPy/Pt納米絨毛/Au/Al2O3尿酸傳感器的靈敏度、線性區(qū)、檢測限、米氏常數(shù)分別為121.3μ AmM-1cm-2和131.39μ AmM-1cm-2、0.05-0.60 mM和0.05-0.7

5、0 mM、5.85μ M cm-2和68.9μ M/cm2、1.096 mM和2.37 mM。通過二項式擬合還可以將傳感器的線性區(qū)擴展到0.05-1mM。該傳感器具有良好的時間、溫度穩(wěn)定性和重復(fù)性,有一定的抗干擾能力。該傳感器的血清樣品測試結(jié)果表明,傳感器回收率達到87.5-116.7%,該傳感器與醫(yī)院生化儀也有較好的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)為0.989,具有一定的臨床應(yīng)用前景。
   應(yīng)用戊二醛固化膽固醇氧化酶的Pt納米絨毛/Au/A

6、l2O3膽固醇傳感器和應(yīng)用戊二醛固化膽固醇氧化酶的PPy/Pt納米絨毛/Au/Al2O3膽固醇傳感器的靈敏度、線性區(qū)、檢測限、米氏常數(shù)分別為109.22μ A mM-1cm-2和117.99μ AmM-1cm-2、0.05-0.30 mM和0.05-0.30 mM、6.5μ Mcm-2和22.5μ Mcm-2、0.286 mM和0.37mM。該傳感器具有良好的時間和溫度穩(wěn)定性,較好的抗干擾能力和重復(fù)性。該傳感器的血清樣品測試結(jié)果表明,傳

7、感器回收率達到89.0-107.5%,該傳感器與醫(yī)院生化儀有較好的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)為0.979,具有一定的臨床應(yīng)用前景。
   其次,本研究在不利用無機模板的情況下,采用恒電位法在不同基底電極表面(如鍍金電極、鉑片電極、鐵片電極和鉛筆芯石墨電極等)修飾了具有新穎的微觸角形貌的聚吡咯。本研究考察了反應(yīng)時間、聚合電位、不同基底、不同類型和濃度的電解質(zhì)對聚吡咯修飾電極的形貌和電化學性能的影響。在優(yōu)化條件下于不同基底上成功地修飾了具有茂

8、密、細長和穩(wěn)定的聚吡咯觸角,且具有良好的電化學性能。
   基于酞菁鈷修飾過氧化聚吡咯的無酶電流型葡萄糖生物傳感器可在0.4V的低電位條件下直接氧化葡萄糖分子得到響應(yīng)電流并測試其濃度;對實驗條件進行優(yōu)化后,傳感器線性范圍為0-10 mM,靈敏度為6.42μ AmM-1cm-2(R=0.993),測試限為70.1μ M;通過二項式擬合后,更可將該傳感器的使用范圍擴大至0-50mM;傳感器具有較好的時間和溫度穩(wěn)定性,在28天后保持9

9、2%的響應(yīng)電流;該傳感器對于果糖和脲有較好的抗干擾能力;該傳感器還具有較好的重復(fù)性。
   最后,本研究對Pt納米絨毛修飾電極的PPy傳感器和無PPy傳感器建立了電子傳輸模型,分別為電子-空穴機理和電子傳輸穿梭機理,并將該機理與傳感器的性能的關(guān)系進行了討論;對Pt納米絨毛電極的表面積進行了理論計算,其理論基于CV曲線中氫吸附和解吸附電量,在幾何面積為0.025cm2的電極中計算表面積值為14cm2;對微觸角形貌聚吡咯的生長機理進

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