基于两种复合纳米材料的电化学生物传感器研究

构置了基于二氧化硅和四氧化三铁纳米粒子的H2O2电化学生物传感器,研究了Hb的直接电化学和电催化行为,建立了检测H2O2的新方法。结果表明,循环伏安图上出现了Hb的一对峰形良好、准可逆的氧化还原峰,其式量电位为!0.195 V;其电子传递速率常数(Ks)为1.54 s!1;电极响应时间小于2 s;Hb对H2O2具有良好的电催化作用,催化电流与H2O2浓度在1.0×10!7～1.7×10!3mol/L范围内呈线性关系,检出限为3.3×10!8mol/L;表观米氏常数KMapp为8.12×10!4mol/L。与其它过氧化氢电化学传感器相比,此传感器具有灵敏度高、线性范围宽、选择性好等优势。     

基于三维有序大孔金电极的过氧化氢无酶传感器

采用反相胶体-晶体模板技术以及电化学沉积法制得了三维有序大孔金膜修饰电极,并对修饰电极进行了表征,在此基础上构建了新型的H2O2无酶传感器。研究表明,此传感器在1×10-6～5.5×10-5mol/L和8×10-5～1.3×10-3mol/L范围内对H2O2还原峰电流有良好的线性响应;检出限为3.3×10-7mol/L(S/N=3),具有良好的稳定性和重现性。     

基于Nafion/碳纳米粒子修饰的葡萄糖传感器

采用滴涂法制备了Nafion/碳纳米粒子复合物修饰玻碳电极,该电极对H2O2具有良好的电催化氧化性能。还利用滴涂法制备了Nafion/碳纳米粒子复合物包裹的葡萄糖酶电化学生物传感器,该生物传感器对葡萄糖有着良好的电催化作用。应用该传感器对葡萄糖进行了检测,检测线性范围为2.0×10-6～6.0×10-3mol/L,检出限为1.6×10-6mol/L(S/N=3),实验结果表明该传感器具有良好的稳定性、重现性和抗干扰能力。对小鼠血清样品中的葡萄糖进行检测,结果令人满意。     

石墨烯-铁卟啉复合材料的制备及其H2O2传感器应用研究

本文通过π-π非共价键的方式合成了具有仿生功能的石墨烯-铁卟啉复合材料,并将其修饰在玻碳电极上,制备成一种新型的无酶H2O2传感器。利用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及电化学阻抗谱(EIS)对合成材料进行了表征,并研究了该传感器对H2O2的电催化还原性能。实验结果表明,该传感器对H2O2具有较好的催化还原效果,能够在-0.24V电位下对H2O2进行测定;其对H2O2的线性检测范围为5.0×10-7～1.975×10-4 mol/L,检测限为4.1×10-7 mol/L。     

普鲁士蓝-多壁碳纳米管复合材料修饰电极测定过氧化氢

利用电化学方法在多壁碳纳米管(MWCNT)修饰的玻碳电极表面聚合一层普鲁士蓝(PB)(PB/MWCNT/GCE),制备了一种新型的过氧化氢(H2O2)传感器。研究了该传感器对H2O2的电催化作用。讨论了支持电解质种类、酸度、修饰层厚度、电位和扫速等对H2O2响应的影响。研究表明,该传感器在以1.0mol/L KCl为支持电解质的磷酸盐溶液(pH=2.0)中,对H2O2具有明显的催化效应,测定的线性范围变宽,在2.9×10-6~8.8×10-2mol/L范围内还原峰电流与H2O2的浓度呈良好的线性关系,相关系数为0.9949;检出限为1.4×10-6mol/L。该电极用于医用消毒水中H2O2的测定,结果令人满意。     

联吡啶钌电化学发光传感器测定海洛因

利用离子液体为粘合剂制作碳糊电极,采用高分子聚合法,合成包埋有Ru(bpy)2(dcbpy)2+的高分子聚合物,将钌聚合物掺杂于离子液体碳糊电极中,制作电化学发光传感器.结果表明,此传感器具有很好的电化学发光特性,与用石蜡油为粘合剂制作的电化学发光传感器相比,离子液体为粘合剂的电化学发光传感器检测三丙胺的检出限降低1个数量级.海洛因对电化学发光传感器的发光信号有很好的增强作用,基于此建立了高灵敏度检测海洛因的电化学发光分析法,海洛因浓度与电化学发光信号在2.0×10-9～2.0×10-5 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为8×10-10 mol/L (S/N=3).将电化学发光传感器在5.0×10-9 mol/L海洛因溶液中采用线性循环电位连续扫描60圈,相对标准偏差小于2.2%.本方法用于血清中海洛因的检测,其回收率为94%～101%.     

基于自组装L-半胱氨酸与纳米金的H2O2生物传感器

通过在金电极表面自组装L-半胱氨酸,再分别吸附纳米金与辣根过氧化物酶(HRP)的方法,成功的制备了H2O2生物传感器.采用循环伏安法考察了传感器的电化学特性,电极对H2O2在浓度为2.1×10-6～3.6×10-3 mol/L的范围内呈线性,检出限为8.9×10-7 mol/L (S/N＝3).该传感器具有稳定性好,线性范围宽,检出限低等优点,同时具有一定的抗干扰能力.     

高选择性H2O2电化学发光传感器的研制及分析特性研究

提出了基于鲁米诺和醋酸纤维素修饰碳糊电极构建H2O2电化学发光传感器的新方法。在最佳实验条件下,该传感器具有重现性好,抗干扰能力强和选择性好等优点,H2O2浓度在4.0×10-6～4.0×10-5mol L范围内与相对电化学发光强度呈线性关系。该方法测定H2O2的检出限为1.6×10-6mol L,相对标准偏差为1.4%,相关系数为0.9978。     

石墨烯-聚多巴胺纳米复合材料制备过氧化氢生物传感器

通过合成具有仿生功能的石墨烯-聚多巴胺纳米材料,将其与辣根过氧化酶组装到电极表面,以对苯二酚为电子媒介体制备H2O2传感器.此修饰电极对H2O2具有良好的电催化活性,检测的线性范围为5.0×10-7～3.3×10-4 mol/L;线性回归方程为Y=29.69x+ 0.04577,相关系数为R=0.9995;检出限为3.7×10-7 mol/L(S/N=3).     

快速检测Fenton反应诱导DNA损伤的电化学DNA传感器研究

利用带正电荷的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)和带负电荷的小牛胸腺双链DNA(CT-dsDNA)之间的静电吸引作用,将其层层组装到玻碳电极表面,制成电化学DNA传感器,并利用电化学和原子力显微镜(AFM)方法与对DNA的组装进行了表征。以Ru(bpy)23+作为电化学催化剂,检测DNA的损伤,考察了电极在Fenton试剂中的温育时间以及Fenton试剂的浓度对DNA损伤程度的影响。实验表明,Fe2+与H2O2共存时,温育15 min即可较大程度地对DNA造成损伤,且可以检测到的Fenton试剂浓度为5.0×10"5mol/L Fe-SO4/2.0×10"4mol/L H2O2。本方法具有灵敏度高、重现性好等优点。     

碳纳米管/TiO2薄膜固定酶的生物传感器及电催化氧化H2O2的研究

采用酸性溶胶法在碳纳米管上负载纳米TiO2颗粒,并制备了CNT-TiO2薄膜固定辣根过氧化物酶的生物传感器。研究了该生物传感器在磷酸盐缓冲溶液中对H2O2的电催化氧化作用及实验条件的影响。结果表明该生物传感器对H2O2表现出良好的电催化性能,在最佳实验条件下,对H2O2检测的线性范围为:4.2×10-7mol/L~3.2×10-3mol/L。检出限为:7.22×10-8mol/L。     

电聚合茜素黄R构建辣根过氧化物酶传感器的研究

利用电聚合茜素黄R(AYR)的方法,将辣根过氧化物酶(HRP)和细胞色素c(Cyt c)固载于通过一步法电沉积的碳纳米管-金纳米粒子(MWCNTsAu NPs)复合纳米材料修饰电极表面,构筑PAYR-HRP-Cyt c/M WCNTs-Au NPs修饰电极,并利用HRP对H2O2的直接电化学催化行为对H2O2进行检测。采用扫描电镜对MWCNTs-Au NPs和PAYR-HRP-Cyt c的表面形貌进行表征。利用电化学阻抗对修饰电极的构筑过程进行了监测。采用循环伏安法和计时电流法对修饰电极的电化学行为进行了研究。探讨了p H和电位对该修饰电极测定H2O2的性能的影响。该传感器对H2O2在5.0×10-7~3.14×10-3mol/L范围内呈良好的线性响应,相关系数为0.9997,灵敏度为0.50 A·L/mol,检出限(S/N=3)为9.6×10-8mol/L。     

金纳米棒光学探针应用于过氧化氢检测及多酚化合物的抗氧化活性的评价

以金纳米棒为荧光探针,基于H2O2对金纳米棒的氧化作用,导致金纳米棒的荧光光谱发生变化,建立一种对H2O2检测以及评价多酚化合物抗氧化能力的新方法。采用透射电镜(TEM)和局域表面等离子共振(LSPR)光谱对金纳米棒进行表征。在最佳实验条件下,H2O2氧化金纳米棒使其719 nm处的荧光峰下降,且H2O2浓度在2.0×10#6～3.5×10#5mol/L范围内与荧光强度呈线性关系,检出限为8.0×10#7mol/L(S/N=3)。进一步在该体系中加入多酚化合物,利用其具有清除活性氧的能力,可使金纳米棒的荧光信号的恢复,从而评价化合物的抗氧化能力。以芒果苷(MGF)、白藜芦醇(RSV)、瑞香素(DAP)研究此体系对活性氧的清除作用,抗氧化能力依次为:MGF>RSV>DAP,此结果与DPPH法的检测结果相符。     

基于碳纳米管修饰电极的胆碱电化学发光生物传感器研制

在碳纳米管(CNTs)和K3Fe(CN)6修饰的铂电极上吸附固定胆碱氧化酶,以鲁米诺为发光试剂,研制了胆碱电化学发光(ECL)生物传感器。CNTs可有效提高电极表面的电荷传输能力、提高电极表面的生物相容性和对酶分子的固载能力;K3Fe(CN)6对酶活性具有激活作用,同时对H2O2增敏的鲁米诺ECL有增强作用,均有利于提高传感器的检测灵敏度。研究表明,将CNTs分散液与K3Fe(CN)6混合,滴涂修饰在Pt电极上,吸附固定胆碱氧化酶,制备传感器。此传感器在含有8×10-6mol/L鲁米诺的磷酸盐缓冲液(pH7.4)、30℃条件下产生的ECL强度与胆碱浓度在1×10-7～4×10-3mol/L范围内呈线性关系,相关系数为0.994,检出限为1.2×10-8 mol/L。此生物传感器应用于鼠血样中胆碱的测定,测得结果为2.68 mg/L,平均回收率为101.1%。传感器具有快速、稳定和重现性好等特点,有望应用于常规分析。     

基于Hemin/多壁碳纳米管纳米复合物构建的过氧化氢生物传感器的研究

利用卟啉(Hemin)具有模拟酶的功能,与多壁碳纳米管(MWCNTs)构建了一种新型的过氧化氢(H2O2)生物传感器。首先,利用Hemin与MWCNTs之间的π-π键作用,在超声分散下制备Hemin/MWCNTs纳米复合物;采用滴涂技术并在nafion的作用下将其固载在电极表面,制得该H2O2生物传感器(nafion/Hemin/MWCNTs/GCE)。采用紫外-可见分光光度法(UV-Vis)对合成的纳米复合物进行了分析;采用扫描电镜(SEM)对电极的表面形貌进行了表征;采用循环伏安法和计时电流法考察了该修饰电极的电化学行为;并对传感器的行为进行了详细的研究。在最优条件下,此修饰电极对H2O2具有明显的催化作用,电流与H2O2的浓度在6.0×10-7~1.8×10-3 mol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限达2.0×10-7 mol/L。此传感器制作简单,具有较高的灵敏度和良好的稳定性及重现性。     

乳过氧化物酶与伴刀豆球蛋白A共修饰电极的电化学活性研究

用乳过氧化物酶(LPO)和伴刀豆球蛋白A(Con A)共修饰金电极,首次得到了乳过氧化物酶的直接电化学响应,在此基础上研究了乳过氧化物酶对过氧化氢(H2O2)的电催化活性,并研究了一氧化氮(NO)对LPO电催化活性的影响.在Con A的作用下,乳过氧化物酶在循环伏安图中显示1对准可逆的氧化还原峰,表现出薄层电化学行为.在pH 7.4的磷酸缓冲溶液中的表观氧化还原电位为 -190 mV.该共修饰电极对H2O2表现出电催化还原活性,由此构建的传感器对H2O2的检测范围是2.0×10-5 ～4.0×10-3 mol/L.实验发现,微摩尔量级的NO会抑制乳过氧化物酶对H2O2的催化活性.     

三维有序石墨烯掺杂纳米二氧化钛酶生物传感器

采用模板法在氧化铟锡电极上制备了三维有序多孔结构的石墨烯掺杂纳米二氧化钛修饰电极,并在此修饰电极上成功固定了过氧化氢酶,从而构建了一种新型的H2O2生物传感器。 通过循环伏安、交流阻抗及计时电流等方法研究了该修饰电极的电化学特性,实验结果表明,该修饰电极对H2O2有良好的电催化作用,对H2O2的检测线性范围为3.0×10-6~3.6×10-3 mol/L,检测限为4.2×10-7 mol/L(S/N=3);且传感器响应迅速、灵敏度高、重现性和稳定性好。     

PB/Au/CILE的制备与应用

混合离子液体(N-丁基吡啶六氟磷酸盐,[BuPy][PF6])与石墨粉,制备了离子液体碳糊电极(CILE),再采用电沉积法制得PB/Au/CILE修饰电极,研究了该修饰电极的电化学行为及其对H2O2的电催化,建立了H2O2的计时安培测定新方法。结果表明:在该修饰电极上PB产生了一对准可逆的氧化还原峰,并对H2O2表现出良好电催化作用,安培法测定H2O2的线性范围为5.0×10-6～1.55×10-4mol/L,检出限为1.0×10-6mol/L(S/N=3)。连续10次测定5.0×10-6mol/L H2O2峰电流的RSD为2.1%。     

基于Hemin/多壁碳纳米管纳米复合物构建的过氧化氢生物传感器的研究

利用卟啉(Hemin)具有模拟酶的功能,与多壁碳纳米管(MWCNTs)构建了一种新型的过氧化氢(H2O2)生物传感器。首先,利用Hemin与MWCNTs之间的π-π键作用,在超声分散下制备Hemin/MWCNTs纳米复合物;采用滴涂技术并在nafion的作用下将其固载在电极表面,制得该H2O2生物传感器(nafion/Hemin/MWCNTs/GCE)。采用紫外-可见分光光度法(UV-Vis)对合成的纳米复合物进行了分析;采用扫描电镜(SEM)对电极的表面形貌进行了表征;采用循环伏安法和计时电流法考察了该修饰电极的电化学行为;并对传感器的行为进行了详细的研究。在最优条件下,此修饰电极对H2O2具有明显的催化作用,电流与H2O2的浓度在6.0×10-7¹.8×10-3 mol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限达2.0×10-7 mol/L。此传感器制作简单,具有较高的灵敏度和良好的稳定性及重现性。     

HA-[CePy][PF6]-Mb/GCE修饰电极的制备与应用

将肌红蛋白(Mb)包埋在十六烷基吡啶六氟磷酸盐([CePy][PF6])与透明质酸(HA)混合得到的复合膜内,采用滴涂法将其修饰在玻碳电极(GCE)表面,制备了HA-[CePy][PF6]-Mb/GCE修饰电极,研究了Mb的直接电化学及电催化行为,建立了H2O2的计时安培测定新方法。结果表明,在0.1 mol/LPBS(pH 7.0)中,该修饰电极上产生了一对准可逆的氧化还原峰,电子转移速率常数(ks)为3.9/s,电极表面表观覆盖度(Γ*)为4.36×10-9mol/cm2,表观米氏常数(Km)为2.6×10-5mol/L;该修饰电极上的Mb对H2O2的还原表现出良好的电催化作用,催化电流与H2O2浓度在2.5×10-6～5.0×10-5mol/L范围内呈线性关系,检出限为8.0×10-7mol/L(S/N=3)。