過氧化氫生物傳感器的研究.pdf

1、酶傳感器是由固定化酶與離子選擇電極、氣敏電極、氧化還原電極等電化學(xué)電極組合而成的生物傳感器，因而具有酶的分子識別和選擇催化功能，又有電化學(xué)電極響應(yīng)快、操作簡便的特點，能快速測定試液中某一給定化合物的濃度，且需很少量的樣品。H<,2>O<,2>是過氧化酶參與的酶促反應(yīng)產(chǎn)物，其含量對食品、藥物和環(huán)境分析等具有重要意義。目前測定H202的方法主要有滴定法，光譜法，化學(xué)發(fā)光法，電化學(xué)方法等。其中用電化學(xué)方法制備過氧化氫傳感器進行含量測定的工作以

2、其成本低，靈敏度高，制作簡便的優(yōu)勢得到大力發(fā)展。在傳感器的研制中，固酶技術(shù)和固酶材料是影響酶電極的一個關(guān)鍵因素。 本論文中我們通過電化學(xué)方法制備了一系列過氧化氫傳感器，并對其濃度的測定情況進行了研究。 1．以聚合二氧化鋯(ZrO<,2>)薄膜修飾的金電極為基底，通過在二氧化鋯修飾電極表面滴涂DNA和血紅蛋白(Hb)溶液制備了性能優(yōu)良的DNA-Hb/ZrO<,2>/Au過氧化氫傳感器。采用電化學(xué)手段(循環(huán)伏安、交流阻抗)對

3、電極進行了表征和定性分析。該電極很大程度的保持了Fib的生物活性，對H<,2>O<,2>的還原顯示出較好的電催化響應(yīng)，加入H<,2>O<,2>后在20秒內(nèi)可達到穩(wěn)態(tài)電流的95％。固定在電極表面的Hb在0.1 mol·L<'-1> (pH5.0)PBS中對過氧化氫響應(yīng)靈敏度高，檢測范圍寬(1.7×10<'-7>～3.0×10<'-3>mol·L<'-1>)，檢測下限低(8.0×10<'-8>mol·L<'-1>)，并且表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性

4、和高選擇性。 2．首先采用循環(huán)伏安法在鉑電極表面聚合L-半胱氨酸制得L-cys/Pt修飾電極，再利用DNA結(jié)構(gòu)的特殊性以及與蛋白質(zhì)特異性結(jié)合的性質(zhì)，將小牛胸腺DNA與辣根過氧化物酶(HRP)依次滴加到聚L-Cys/Pt電極表面，制備得到DNA-HRP/L-Cys/Pt修飾電極，并用循環(huán)伏安法、交流阻抗法對電極進行了表征。實驗證實該電極對過氧化氫電催化性能良好，檢測靈敏度高、線性范圍寬、穩(wěn)定性和選擇性好。線性范圍為1.2×10<'

5、-6>～9.0×10<'-3>mol·L<'-1>，檢出限：8.0×10<'-7>mol·L<'-1>。 3．以聚L-酪氨酸修飾的Pt電極為載體，固載DNA和辣根過氧化物酶(HRP)制備而得過氧化氫生物傳感器DNA-HRP/L-tyr/Pt。該傳感器對H<,2>O<,2>表現(xiàn)出良好的催化還原特性，具有靈敏度高，穩(wěn)定性好且易于制作等特點。其線性響應(yīng)范圍為：2.0×10<'-6>～1.1×10<'-2>mol·L<'-1>，檢測下限

6、為8.0×10<'-7>mol·L<'-1>。 4．通過電位控制的方法將血紅蛋白Hb固定在由L一半胱氨酸自組裝修飾的金電極上制得過氧化氫傳感器Hb/L-cys/Au，并通過電化學(xué)方法(CV)、原子力顯微鏡(AFM)等手段對電極的修飾過程進行了表征。實驗顯示該傳感器該對H<,2>O<,2>催化還原性能優(yōu)良，靈敏度高，穩(wěn)定性好且非常易于制做。電極在(pH5.5)0.1 mol·L<'-1>PBS中對H<,2>O<,2>催化還原響應(yīng)良