應用納米銀構建葡萄糖生物傳感體系的研究.pdf

1、納米銀是一種新興的功能材料，具有很高的比表面積、表面活性和特殊的高催化性能，產(chǎn)生出與傳統(tǒng)固體材料不同的特殊性質，另外，納米銀還具有抗菌除臭及吸收部分紫外線的功能，在生物傳感器領域展現(xiàn)出廣闊的應用前景。通過納米級結構表面修飾技術，方便地將生物活性物質和固定化材料固定于生物傳感器表面，設計特定的分子結構單元來賦予膜特定的功能，使構建的傳感器具有許多優(yōu)點，如靈敏度較高、響應快、特異性強、壽命較長等。本論文研究工作主要是以葡萄糖生物傳感器為代表

2、，以電化學分析系統(tǒng)、透射電子顯微鏡（TEM）等為分析手段，以交聯(lián)法、層層累積法等為生物活性物質的固定化方法，研究了納米銀表面修飾對生物傳感體系性能的改善以及各因素對傳感器性能的影響作用，主要研究了以下三類葡萄糖生物傳感器。
　　 1.以納米銀修飾Pt電極為工作電極，戊二醛交聯(lián)法固定GOD，構建了葡萄糖生物傳感器，并制備未經(jīng)納米銀修飾的葡萄糖生物傳感器進行對比，通過循環(huán)伏安曲線對電極進行了表征，討論了納米銀粒子大小、溶液pH值、溫

3、度等實驗條件對傳感器性能的影響，測試了該傳感器檢測范圍、靈敏度、抗干擾能力及使用壽命。結果表明，納米銀具有優(yōu)良的吸附性能和較好的生物相容性，為葡萄糖氧化酶提供了良好的微環(huán)境，增加了電極表面GOD的固定量，使納米銀修飾的電極明顯提高了響應電流，縮短了響應時間，拓寬了檢測范圍，能檢測出8.4.×10-6～8.0×10-3mol/L的葡萄糖濃度。尤其是納米銀的引入還降低了酶電極的工作電位，使該傳感器可在工作電位為+0.35 V時測定葡萄糖含量

4、，因此提高了酶電極的靈敏度和抗干擾能力。
　　 2.研究了L-半胱氨酸和納米銀共同修飾制備的葡萄糖檢測生物傳感器酶電極的性能，優(yōu)化了該酶傳感器的制備過程，對納米銀增效的生物傳感器酶電極的電化學特性進行了分析。驗證了納米銀修飾Au電極對H2O2良好的電催化能力，證明了其可以增強H2O2氧化還原反應的響應電流，而且工作電位在0.3 V時出現(xiàn)明顯的氧化還原峰；較為突出的是納米銀的引入，加速電子在GOD和Au電極表面的傳遞，該修飾電極電

5、流響應極快，1.6到2秒即可達到穩(wěn)態(tài)電流的95％，2到3秒后即可達到穩(wěn)定電流，平均響應時間小于5s，并且無需再加入其他導電聚合物來縮短響應時間；同時納米銀優(yōu)良的生物相容性和對葡萄糖氧化酶較好吸附作用，這使酶電極在使用重復性和使用壽命的表現(xiàn)上突出。
　　 3.另外，文中還研究了層層累積法在納米銀修飾酶電極中的應用，分別以鉑電極和修飾上L-半胱氨酸的金電極為基礎電極，采用層層累積的自組裝方法將納米銀和GoD逐層固定到電極上，結果證明