基于酶催化銀沉積原理的便攜式膽固醇生物傳感研究.pdf

1、膽固醇是哺乳動(dòng)物體內(nèi)不可或缺的重要物質(zhì)，血清中的膽固醇是動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的主要成分。如今，人體血清中的膽固醇水平已成為臨床診斷和預(yù)防心血管疾病的一個(gè)重要指標(biāo)。因此，尋找高特異性和靈敏度、低成本的血清膽固醇診斷方法具有重要的臨床意義。在本論文中，我們以膽固醇為檢測(cè)對(duì)象，基于酶催化銀沉積原理構(gòu)建便攜式膽固醇生物傳感器。其主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）以現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）為控制核心，以膽固醇為目標(biāo)檢測(cè)物，對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大、濾

2、波、轉(zhuǎn)換、譯碼并顯示，構(gòu)建了一種便攜式的膽固醇檢測(cè)系統(tǒng)。
　?。?）基于雙酶協(xié)同催化銀沉積原理的膽固醇電化學(xué)生物傳感器的構(gòu)建。首先在絲網(wǎng)印刷電極表面沉積一層納米金，通過(guò)靜電吸附將膽固醇酯酶（CHER）和膽固醇氧化酶（CHOD）吸附到納米金的表面，而后膽固醇在CHER和CHOD的雙酶作用下水解，產(chǎn)生具有弱還原性的H2O2，從而將溶液中的Ag+還原成單質(zhì)銀并沉積在絲網(wǎng)印刷電極表面。使用線性掃描伏安法（LSV）檢測(cè)出Ag的溶出電流，并描

3、繪出該電流與膽固醇濃度的關(guān)系曲線。膽固醇濃度和傳感器的響應(yīng)信號(hào)間的關(guān)系可以表示為Y=138.9550+0.0610X（其中Y是電流響應(yīng)峰值，X為膽固醇濃度），其線性范圍為5～5000μg/mL，線性相關(guān)系數(shù)為0.9983，最低檢測(cè)限為3.0μg/mL。該傳感器特異性高，重現(xiàn)性好，靈敏度高。
　　（3）基于石墨烯和酶協(xié)同催化銀沉積的膽固醇電化學(xué)生物傳感器的設(shè)計(jì)。首先，采用電沉積技術(shù)在絲網(wǎng)印刷電極表面沉積納米金，通過(guò)靜電吸附作用將滴在

4、電極表面的石墨烯、CHER和CHOD吸附到絲網(wǎng)印刷電極表面，膽固醇在CHER和CHOD的作用下水解產(chǎn)生H2O2，H2O2和石墨烯都具有還原性，從而協(xié)同催化銀沉積，將Ag+還原成Ag并沉積在絲網(wǎng)印刷電極表面。最后，通過(guò)線性掃描伏安法（LSV）檢測(cè)出Ag的陽(yáng)極溶出電流，并描繪出該電流與膽固醇濃度的關(guān)系曲線。最終得到的膽固醇濃度和傳感器響應(yīng)信號(hào)間的關(guān)系為Y=478.7030+0.0840X（其中Y是電流響應(yīng)峰值，X為膽固醇濃度），其線性范圍為