電化學尿酸生物傳感器酶膜的制備及性能研究.pdf

1、尿酸的快速、準確檢測對于臨床醫(yī)學具有重要意義。本論文選擇具有良好生物相容性、機械強度高、具有三維孔道結構的硝酸纖維素膜(NCM)作為基底膜，尿酸氧化酶(UOx)作為生物識別元件，構建基于酶膜的電化學尿酸生物傳感器。該酶膜具有可拆卸、可重復多次使用等特點。為了進一步提高該酶膜的響應時間、檢測靈敏度等性能，通過引入離子液體—1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([BMIM]BF4)和多壁碳納米管(MWCNTs)來改性尿酸氧化酶酶膜。具體研究分為

2、以下三個部分:
　　1、將NCM作為基底膜，利用UOx與戊二醛混合交聯(lián)負載于NCM上，制備一種能夠實現對UA高靈敏、快速準確檢測的酶膜型電化學尿酸生物傳感器。為了最大程度地發(fā)揮UOx的活性，利用單一變量的方法對該膜的UOx、戊二醛濃度進行了優(yōu)化，得到了最佳制膜條件，同時對測試條件，包括底液pH以及測試電壓進行優(yōu)化，基于以上優(yōu)化對該酶膜進行電化學性能測試，得到該酶膜的線性范圍為0.05-8.32mmol/L，響應時間為100s，靈敏

3、度為1.85μA/(mmol/L)，Kmapp=3.02mmol/L，該酶膜可以儲存7周（保持初始響應的70％及以上）。
　　2、為了進一步提高尿酸氧化酶酶膜的性能，通過引入室溫離子液體(RTIL)([BMIM]BF4)進行改性，[BMIM]BF4具有較好的導電性，并且其在室溫下以液體存在能與UOx混溶，均勻負載在NCM膜上。對引入[BMIM]BF4酶膜的最佳制備條件以及最佳測試條件進行研究，并對該改性酶膜的電化學性能、穩(wěn)定性進行

4、測試，同時對[BMIM]BF4在改性酶膜中的作用機理進行了初步探究。結果表明引入[BMIM]BF4提高了該酶膜的導電性、靈敏度、穩(wěn)定性，同時縮短了反應時間，[BMIM]BF4改性的尿酸氧化酶酶膜的線性范圍0.005～7.053mmol/L，響應時間30s，靈敏度為3.645μA/(mmol/L)，Kmapp=1.16mmol/L，該酶膜長期儲存時間為14周（保持初始響應的70％及以上）。
　　3、為了提高尿酸氧化酶酶膜的導電性，引

5、入MWCNTs對其進行改性，MWCNTs作為碳納米材料的一種，其自身具有較好的導電性可以作為電子轉移的通道，加快電子轉移速度。對引入MWCNTs酶膜的最佳制備條件以及最佳測試條件進行研究，并對該改性酶膜的電化學性能、選擇性、穩(wěn)定性分別進行測試。研究表明，MWCNTs的引入提高了該改性酶膜的導電性、靈敏度以及響應時間，MWCNTs改性的尿酸氧化酶酶膜的線性范圍:0.005～7.615mmol/L，響應時間:30s，靈敏度:3.919μA/