基于銀、鋅、銅納米球-微米空心球修飾的電流型生物傳感器的研究.pdf

1、從近十幾年生物傳感器發(fā)展歷程來(lái)看，納米材料在其中的應(yīng)用是研究生物傳感器的必然趨勢(shì)?；诩{米材料的生物傳感器的優(yōu)良性能已經(jīng)決定它們?cè)谛畔?、材料、能源、環(huán)境、生物、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域扮演著越來(lái)越重要的角色。
　　 納米材料種類繁多，紛繁復(fù)雜，不同的結(jié)構(gòu)決定著它們?cè)趥鞲衅髦胁煌膶?shí)際應(yīng)用。其中空心球結(jié)構(gòu)由于它們具有輕的密度和較大的比表面積而得以廣泛的應(yīng)用。而金屬化合物空心球更因其兼?zhèn)淞己玫拇呋钚院蛯?dǎo)電性在電化學(xué)中被大量研究。較輕的密度

2、能夠使得它們更好的被固定在電極表面，較大的比表面積使得它們能更多地吸附生物蛋白分子，良好的催化性能使它們能與具有催化性的蛋白分子協(xié)同作用從而提高傳感器的靈敏度和檢測(cè)范圍，優(yōu)良的導(dǎo)電性使得電子傳遞成為可能。因此，基于金屬/金屬化合物空心球的電化學(xué)傳感器具有極大的研究?jī)r(jià)值。本文所做的具體工作如下:
　　 1.基于ZnS空心球與葡萄糖氧化酶協(xié)同催化葡萄糖的擬雙酶法葡萄糖傳感器本次工作創(chuàng)新性的使用ZnS空心球(ZnSHSs)模擬過(guò)氧化氫

3、酶與葡萄糖氧化酶協(xié)同作用檢測(cè)葡萄糖。具體方法為:ZnSHSs電催化氧化酶促反應(yīng)的產(chǎn)物過(guò)氧化氫為氧氣，然后氧氣循環(huán)參與上一步葡萄糖氧化酶的氧化反應(yīng)。金納米顆粒(AuNPs)和碳納米管(CNT)被分別用作電子傳遞和酶固定材料。該葡萄糖氧化酶/碳納米管/金納米顆粒/ZnS空心球/金電極(GOx/CNT/AuNPs/ZnSHSs/GE)不僅具有較短的響應(yīng)時(shí)間、較低的檢測(cè)限(10μM)和較寬的檢測(cè)范圍(20μM-7mM)，而且還兼有良好的抗干擾能

4、力、較長(zhǎng)的使用壽命和重現(xiàn)性。
　　 2.基于CuO空心微球的無(wú)酶電流型過(guò)氧化氫傳感器
　　 通過(guò)電沉積的方法，在金電極表面固定一層CuO空心微球制備出一種新型的無(wú)酶電流型過(guò)氧化氫傳感器。CuO空心微球用透射電子顯微鏡表征，證實(shí)得到目標(biāo)形貌。在中性的環(huán)境下，通過(guò)循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電流法來(lái)探究該修飾電極對(duì)過(guò)氧化氫的響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該傳感器具備良好的電催化活性，寬的檢測(cè)范圍(1μM到4000μM)，低的檢測(cè)下限(0.3μM)和

5、重現(xiàn)性好，長(zhǎng)期穩(wěn)定，成本低等優(yōu)點(diǎn)。
　　 3.基于銀納米顆粒和海藻酸鈉固定血紅蛋白的過(guò)氧化氫生物傳感器的直接電化學(xué)研究成功制備出球狀銀納米顆粒(AgNPs)通過(guò)透射電子顯微鏡對(duì)其表征，并將制得的銀納米顆粒與海藻酸鈉(SA)共混制得凝膠狀復(fù)合材料。將制得的復(fù)合材料與血紅蛋白(Hb)按一定比例共沉積到金電極表面，成功構(gòu)建了催化性能優(yōu)越的過(guò)氧化氫生物傳感器。通過(guò)使用循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電流法等方法研究該傳感器的電化學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該生物