基于電沉積殼聚糖和多巴胺氧化聚合膜的安培生物傳感研究.pdf

1、酶電極是利用酶催化反應(yīng)的高度專一性與電化學(xué)信號檢測的高靈敏度的一種電化學(xué)生物傳感器，近幾十年來發(fā)展迅速。高效高活性的酶固定技術(shù)的研究對生物催化領(lǐng)域意義重大，也是提高酶電極使用壽命和重復(fù)性的基礎(chǔ)。 電化學(xué)石英晶體阻抗分析(EQCIA)是一種電極表面化學(xué)/生物修飾過程的重要表征技術(shù)。該技術(shù)通過快速測量石英晶體電聲阻抗而獲取較全面的晶體諧振信息，從而可同步動態(tài)研究電化學(xué)反應(yīng)或過程的多種理化參數(shù)和材料學(xué)性質(zhì)，如電極表面低至納克級的質(zhì)量變

2、化、溶液粘密度和修飾膜粘彈性等。 本文在本實驗室前面工作的基礎(chǔ)上，在殼聚糖的電沉積、葡萄糖氧化酶的固定及酶電極研究等方面完成了一些創(chuàng)新性工作。主要內(nèi)容如下： 1．綜述了生物傳感器的概念、構(gòu)成和生物分子識別物質(zhì)的固定方法，以及電化學(xué)石英晶體微天平(EQCM)技術(shù)及其應(yīng)用。 2．提出了一種以1，4-苯醌電還原法誘導(dǎo)沉積厚度可控的酶-殼聚糖-多壁碳納米管(MWCNT)復(fù)合膜用于固定葡萄糖氧化酶(GOD)的新方法。利用E

3、QCIA技術(shù)現(xiàn)場監(jiān)測了殼聚糖(CS)在金電極表面的沉積過程。結(jié)果表明電沉積的殼聚糖為非剛性的水凝膠膜，并籍此制作了性能良好的GOD-CS-MWCNT/Au電極用于葡萄糖的檢測，同時與H<,2>O<,2>電還原法和析氫法所制備的傳感器進(jìn)行了比較。優(yōu)化條件下，該傳感器的線性范圍為0.005～8 mmol L<'-1>、檢測限為2μmol L<'-1>(S/N=3)、響應(yīng)時間在15 s內(nèi)，并且穩(wěn)定性良好，米氏常數(shù)(K<,m><'app>)為6

4、.80 mmol L<'-1>，表明此方法制備的納米復(fù)合膜具有良好的生物兼容性。 3．利用EQCIA技術(shù)研究了普魯士藍(lán)(PB)在金電極上的電沉積過程。通過優(yōu)化PB的量，制作了一種性能良好的NanoAu-Hb-Chitosan/PB/Au電極用于過氧化氫的檢測，優(yōu)化條件下，該傳感器表現(xiàn)出良好的性能，其線性范圍為1μmol L<'-1>～5 mmolL<'-1>、檢測限為2.7×10<'-7>mol L<'-1>(S/N=3)、響

5、應(yīng)時間在10 s以內(nèi)，并且穩(wěn)定性良好。 4．在鉑顆粒修飾的8B鉛筆芯電極上電生多巴胺聚合膜固定葡萄糖氧化酶(GOD)，通過優(yōu)化聚合溶液中磷酸緩沖液、多巴胺(DA)和GOD三者的濃度，研制了價廉性優(yōu)的新型葡萄糖酶電極用于葡萄糖傳感檢測。優(yōu)化條件下，該傳感器的線性范圍為0.05～12mmol L<'-1>、檢測限為6μmol L<'-1>(S/N=3)、響應(yīng)時間在15 s內(nèi)，并且穩(wěn)定性良好，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，用于實際血樣檢測，結(jié)