納米復(fù)合光學(xué)生物敏感材料的制備與性能.pdf

1、光纖傳感技術(shù)是材料、信息、生命、化學(xué)、物理等多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域，其中光學(xué)敏感材料研究對于光纖傳感技術(shù)的發(fā)展起著決定性的影響。高性能光纖生物傳感材料的制備是研制高性能光纖生物傳感器的關(guān)鍵技術(shù)之一，而光纖生物傳感敏感材料必須具備對待測物質(zhì)優(yōu)異的敏感性能、高度的選擇性、較快的響應(yīng)速度和較長的使用壽命等特點。對葡萄糖的檢測在臨床診斷(特別是糖尿病)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究及食品工業(yè)等領(lǐng)域中十分重要，目前采用的檢測方法主要有儀器分析和電化學(xué)傳感器，存在檢

2、測過程復(fù)雜、響應(yīng)慢、成本高等缺點。光纖葡萄糖傳感器具有檢測精度高、響應(yīng)快、操作簡單、成本低等優(yōu)點，是檢測葡萄糖的有效手段，其研究具有重要的意義。
　　 本文制備了二氧化硅(SiO2)納米粒子并在其表面引入氨基，用來固定葡萄糖氧化酶，并將固定化酶與熒光指示劑復(fù)合，制備出同時具有催化及光敏特性的納米復(fù)合生物傳感材料。設(shè)計和構(gòu)建了基于酶催化及熒光猝滅的光纖葡萄糖傳感器，并初步研究了傳感器性能。
　　 本論文的主要工作分為以下幾

3、個方面：
　　 (1)采用Stober水解法制備粒徑均一大小為100nm左右的SiO2納米粒子，并通過掃描電鏡對其形貌進(jìn)行表征。利用硅烷化試劑3-氨基丙基三已氧硅烷(APTES)及偶聯(lián)劑戊二醛(GA)對SiO2納米粒子表面進(jìn)行改性，引入氨基，以固定葡萄糖氧化酶(GOD)。研究了硅烷化試劑APTES濃度、GA的濃度、最佳給酶量、酶固定化過程中的pH值等因素對固定化酶活性的影響。
　　 (2)研究和對比了固定化酶和游離酶的儲

4、存穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性及操作穩(wěn)定性。研究表明，固定化酶具有優(yōu)良的儲存穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性及操作穩(wěn)定性。
　　 (3)采用溶膠-凝膠法制備同時具有固定化酶及熒光指示劑釕(Ⅱ)-聯(lián)吡啶(Ru(bpy)3Cl2)的復(fù)合敏感膜，并設(shè)計和構(gòu)建了基于酶催化及熒光猝滅的光纖葡萄糖傳感器，利用鎖相放大檢測技術(shù)，研究了傳感器性能。研究表明，該傳感器檢測葡萄糖溶液的濃度范圍為100mg/dL～500mg/dL，響應(yīng)時間35s，同時具有較好的線性檢測關(guān)系。<