新型納米復合材料用于直接電化學酶傳感器的研究.pdf

1、近年來，發(fā)展無需電子媒介物的直接電化學酶傳感器一第三代酶傳感器引起了人們的濃厚興趣。在這些微型分析裝置的制備中，其關鍵步驟之一就是采用合適的固定化技術把大量的酶生物分子穩(wěn)定地固定到基體電極表面，并使其能保持良好的生物活性。然而，常用的酶生物分子固定化方法存在酶負載量小、酶易于泄露、電子傳遞能力低等問題，導致研制的酶傳感器的分析性能欠佳。本研究論文利用納米氧化鋅顆粒、納米金、納米磁性Fe3O4顆粒以及仿生多巴胺聚合物膜，發(fā)展了幾種新型酶生

2、物分子固定化方法，以期增加酶的負載量與固定化穩(wěn)定性，提高H2O2傳感器的直接電化學能力、使用壽命等目的，主要完成了以下工作： 1.合成了具有大比表面積的花簇狀納米氧化鋅顆粒，并將其用于納米金標記的辣根過氧化物酶(HRP)的固定，構建新型的酶傳感器實現(xiàn)了對H2O2的直接電化學檢測。殼聚糖/氧化鋅納米顆粒復合功能膜修飾到基底電極表面后，可為納米金標記的HRP的固定提供較大的表面積。具有生物相容性的納米金可以很好地保持固定的HRP生物

3、分子的生物活性，并且促進了其與電極表面的電子傳遞。基于納米氧化鋅顆粒和納米金的協(xié)同作用，傳感器實現(xiàn)了對H2O2的快速、靈敏、直接的電化學檢測。 2.首次以仿生聚多巴胺膜為功能基底膜并結合使用納米金，構建了一種高導電性、穩(wěn)健的HRP固定化平臺，用于發(fā)展一種新的H2O2傳感器。結果表明，酶傳感器借助聚多巴胺膜對基底電極的驚人結合力及其高生物親和性與電活性，并協(xié)同納米金的“電子通道”作用，不僅可以實現(xiàn)酶分子在電極表面的大量而高活性的固

4、定化，而且能促進電子在酶活性中心和電極表面間的快速傳遞。與采用其他常見聚合物材料(例如殼聚糖)的酶傳感器比較，以聚多巴胺/納米金固定化平臺發(fā)展的酶傳感器具有更優(yōu)良的檢測H2O2的性能。 3.為提高酶生物分子的負載量和固定化穩(wěn)定性，創(chuàng)新性地提出了一種基于多巴胺、納米金以及納米Fe3O4顆粒的新型酶生物分子固定化方法。利用高粘性的多巴胺材料將納米金與酶標磁性顆粒形成結合物，進而藉外置磁鐵將之固定于壓電晶振表面，發(fā)展了一種新的酶生物分