基于納米材料修飾的乙酰膽堿酯酶生物傳感器的左究.pdf

1、以乙酰膽堿酯酶（AChE）的催化活性為基礎(chǔ)的乙酰膽堿酯酶生物傳感器，近年來(lái)廣泛應(yīng)用于有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的檢測(cè)。在乙酰膽堿酯酶?jìng)鞲衅髦苽溥^(guò)程中，對(duì)基礎(chǔ)電極表面修飾是至關(guān)重要的一步，一是可以增加酶固定在電極上的穩(wěn)定度，二是可有效地增強(qiáng)響應(yīng)信號(hào)的靈敏度。
　　本文構(gòu)建了三種納米材料修飾的電流型乙酰膽堿酯酶生物傳感器，運(yùn)用自組裝、電沉積、共價(jià)鍵合等技術(shù)對(duì)電極表面進(jìn)行修飾，并通過(guò)掃描電鏡、透射電鏡、循環(huán)伏安法和電化學(xué)阻抗法等多種檢測(cè)手

2、段對(duì)制備的AChE傳感器進(jìn)行表征，結(jié)果表明所構(gòu)建的乙酰膽堿酯酶?jìng)鞲衅骶哂休^高的靈敏度，穩(wěn)定性，并且可以應(yīng)用于水果，蔬菜等實(shí)際樣品的農(nóng)藥殘留檢測(cè)。
　　（1）基于O-羧甲基殼聚糖-納米金復(fù)合物修飾的乙酰膽堿酯酶?jìng)鞲衅鞯闹苽?br>　　通過(guò)原位合成法制備了O-羧甲基殼聚糖-納米金復(fù)合物，由于O-羧甲基殼聚糖易溶于水，并且生物相容性更好，因此所制備的O-羧甲基殼聚糖-納米金復(fù)合物更加穩(wěn)定，并且更適合生物分子的固定。將此復(fù)合物滴加在玻碳電

3、極表面，通過(guò)N-羥基琥珀酰亞胺（NHS）和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽（EDC）混合物進(jìn)行活化，使乙酰膽堿酯酶更加穩(wěn)定的固定到電極上。對(duì)其實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化，在最優(yōu)條件下，以毒死蜱作為模板農(nóng)藥，結(jié)果顯示在毒死蜱濃度為0.1-20μg/L和20-100μg/L的范圍內(nèi)，農(nóng)藥濃度與電流抑制率成一定比例，其檢測(cè)限為0.07μg/L。
　　（2）空殼納米金修飾的乙酰膽堿酯酶?jìng)鞲衅鞯闹苽?br>　　空殼納米金是一種新型

4、的納米材料，相比于金膠納米粒子，空殼納米金具有比表面積大、密度小、成本低和生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，并且空殼納米金作為微小的導(dǎo)電中心，充分暴露活性位點(diǎn)，更加促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng)中電子的傳遞。本實(shí)驗(yàn)制備空殼納米金作為傳感器界面的修飾材料，以毒死蜱和呋喃丹作為模板農(nóng)藥，并對(duì)實(shí)際樣品進(jìn)行分析，通過(guò)與傳統(tǒng)氣相色譜分析方法進(jìn)行比較，該方法制備的酶?jìng)鞲衅骶哂袡z測(cè)時(shí)間短，檢測(cè)限低等優(yōu)勢(shì)，并且實(shí)際樣品回收率高于90％。
　?。?）基于一步電沉積制備乙酰膽堿酯

5、酶?jìng)鞲衅鞯难芯?br>　　基于一步電沉積的方法將殼聚糖、普魯士藍(lán)、多壁碳、空殼納米金快速、干凈地修飾到電極上，利用這四種納米材料的協(xié)同作用，能夠大大增大傳感器的響應(yīng)電流，從而進(jìn)一步提高酶?jìng)鞲衅鞯撵`敏度。固定乙酰膽堿酯酶之后，滴涂Nafion溶液，能夠防止酶的丟失，提高傳感器的穩(wěn)定性。乙酰膽堿酯酶?jìng)鞲衅鞯碾娏魈匦酝ㄟ^(guò)循環(huán)伏安法和交流阻抗法進(jìn)行表征?；谝阴Ｄ憠A酯酶的活性抑制原理，以馬拉硫磷，毒死蜱，久效磷，呋喃丹為模板農(nóng)藥，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，