納米材料-生物大分子復合物的制備、表征及在生物傳感器中的應用.pdf

1、納米材料由于尺寸小、比表面積大、表面原子配位不足、活性位點多等原因，使其具有催化效率高、吸附能力強等優(yōu)點，且納米粒子本身具有生物兼容性，為生物傳感器研究提供了新的途徑。與傳統(tǒng)的傳感器相比，納米材料傳感器不僅體積更小、速度更快、而且精度更高、可靠性更好。本文將納米材料（碳納米管和磷酸鈰納米管）的優(yōu)越性能應用于生物傳感器之中，研究了生物大分子（酒精脫氫酶、谷氨酸脫氫酶、肌紅蛋白）在這些納米材料修飾電極表面的固定，并考察了制得的生物傳感器在檢

2、測酒精、谷氨酸、過氧化氫等方面的應用。主要內容如下：
　　 1. 硫堇-單壁碳納米管（Th-SWNTs）復合物的制備、表征及在乙醇生物傳感器中的應用。將Th分子修飾到SWNTs表面，制得了Th-SWNTs納米復合體，用SEM、XPS等方法對Th-SWNTs進行了表征，結果表明，Th分子不僅能快速、有效地修飾到SWNTs的表面，而且還能有效地改善SWNTs在水中的分散性能。伏安結果表明，Th-SWNTs修飾的電極（Th-SWNTs

3、/GC）對NADH的氧化表現(xiàn)出很高的電催化活性，使其過電位減小640mV。將酒精脫氫酶（ADH）固定到Th-SWNTs/GC電極表面形成ADH-Th-SWNT/GC電化學生物傳感器，該傳感器對乙醇的響應快速高效，穩(wěn)定性好，具有可重現(xiàn)性，生物吸附力強。此外，該傳感器可以用于檢測實際樣品中的乙醇濃度。
　　 2. 谷氨酸脫氫酶（GlDH）在硫堇-單壁碳納米管（Th-SWNTs）復合物上的固定、表征及對谷氨酸的低電位檢測。用吸附的方法

4、將GlDH固定在Th-SWNTs上，形成了GlDH-Th-SWNTs納米復合物。用UV-Vis光譜對該復合物進行了表征，表明GlDH固定在Th-SWNTs上之后，仍然能夠保持原有的結構和性質。將GlDH-Th-SWNTs固定在GC電極上制得GlDH-Th-SWNTs/GC傳感器，可以用于谷氨酸的電化學檢測。實驗結果表明，該傳感器響應快，線性范圍寬，檢測限低，且穩(wěn)定性、重現(xiàn)性、選擇性良好，可以用于實際樣品中谷氨酸的檢測。此外，該生物傳感器

5、還具有制作方法簡單、電催化活性高并能夠有效保持酶分子活性等優(yōu)點。
　　 3. 肌紅蛋白-磷酸鈰納米管復合物的制備、表征及在過氧化氫生物傳感器中的應用。通過簡單的水熱法合成了磷酸鈰（CeP）納米管，并用TEM、EDS、XRD等方法對其進行了表征，結果表明制得了單斜晶形的結構的1D納米材料。
　　 把CeP納米管作為電極材料固定肌紅蛋白（Mb），并采用SEM、UV-Vis、CD等方法對Mb-CeP進行了表征，證明Mb可以吸附