用于環(huán)境激素快速檢測的新型納米生物傳感器.pdf

1、有機磷農(nóng)藥(OPs)是農(nóng)業(yè)上應(yīng)用非常廣泛的害蟲殺滅劑，其對生物體的神經(jīng)系統(tǒng)具有強烈的抑制作用。人體長時間接觸有機磷農(nóng)藥會導(dǎo)致體內(nèi)乙酰膽堿酯酶(AChE)不可逆地失去活性，使其底物乙酰膽堿（一種神經(jīng)遞質(zhì)）大量蓄積，進而導(dǎo)致一系列神經(jīng)類疾病。因此快速靈敏地檢測環(huán)境中的有機磷農(nóng)藥含量對于食品安全和人類健康尤為重要?；谝阴Ｄ憠A酯酶的電化學(xué)生物傳感器由于具備良好的選擇性、靈敏性、低成本及以小型化等優(yōu)點，而被廣泛應(yīng)用于有機磷農(nóng)藥殘留量檢測的相關(guān)研

2、究中（基于酶抑制原理）。然而這類傳感器一般需要較高的工作電位(~700 mV)氧化酶促產(chǎn)物——硫代膽堿生成檢測電流，在高電位下許多物質(zhì)很容易發(fā)生氧化反應(yīng)，如果一些雜質(zhì)在此時發(fā)生了氧化將會產(chǎn)生噪音信號，影響傳感器的選擇性。因此，近年來大量研究致力于降低生物傳感器的工作電位以提高其選擇性。本研究構(gòu)建了一種基于Nafion-多壁碳納米管(MWNTs)復(fù)合材料的乙酰膽堿酯酶生物傳感器。這種復(fù)合材料具有優(yōu)良的電催化和酶固定性能，因此該生物傳感器的

3、工作電位可被有效較低，進而有效地提高生物傳感器的選擇性。同時該生物傳感器還具有很好的靈敏度、穩(wěn)定性和檢測限。除此之外其制備方法非常簡便，只需要兩次滴涂干燥即可。
　　首先將聚電解質(zhì)Nafion作為MWNTs的分散介質(zhì)，制備了具有良好分散性的Nafion-MWNTs復(fù)合物。然后以Nafion作為固定基質(zhì)將AChE固定于Nafion-MWNTs/GCE表面，構(gòu)建了一種AChE/nafion-MWNTs/GCE生物傳感器，并對實驗條件進

4、行了優(yōu)化。交流阻抗譜結(jié)果證明Nafion-MWNTs復(fù)合膜能夠顯著降低電極的電子轉(zhuǎn)移阻抗(Rct)，并且能夠有效地催化電化學(xué)探針。由于其優(yōu)良的電催化性能，Nafion-MWNTs/GCE能夠?qū)€基膽堿的氧化電位降至約300mV，并且顯著地提高其氧化電流。計時電流表征結(jié)果證明AChE/Nafion-MWNTs/GCE能夠在0.02mM~1.1mM范圍內(nèi)快速且線性地響應(yīng)底物——乙酰硫代膽堿，靈敏度為10.303nA·μM-1。計算得出，本實