基于WS2量子点材料固定葡萄糖氧化酶的直接电化学及其生物传感研究

采用水热法制备水溶性WS₂量子点（WS₂ QDs）材料,并将该材料进一步用于葡萄糖氧化酶（GOx）的有效固定,构建GOx/W₂ QDs/GCE传感界面. 采用透射电镜、紫外-可见光谱和电化学等方法对材料的形貌、GOx的固定化过程,以及传感器的直接电化学和电催化性能进行了表征. 结果表明,WS₂ QDs材料能够有效促进GOx与电极之间的直接电子转移. 并且,基于该传感器对葡萄糖良好的电催化作用,该方法有效实现了对葡萄糖的高灵敏检测,其线性范围为25 ~ 100 μmol·L^-1和100 ~ 600 μmol·L^-1,检测限为5.0 μmol·L^-1（S/N=3）. 该传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性,可用于实际样品血糖的分析测定.     

基于叶片状氧化铜纳米材料的无酶葡萄糖传感电极

将Nafion交联剂与纳米材料修饰至玻碳电极基底制备一种无酶葡萄糖传感器,通过循环伏安曲线、时间-电流曲线检测该电极电化学特性. 氧化铜纳米复合膜具有高比表面积和多活性点位的优点. 实验结果表明,氧化铜纳米电极对葡萄糖的检测线性响应范围0.01 ~ 0.3 mmol·L^-1,灵敏度1783.58 μA·L·mmol^-1·cm^-2,检测限0.80 μmol·L^-1 (S/N=3),稳定性较好,能抵抗抗坏血酸、多巴胺和尿酸干扰.     

Nafion/硫堇/铂纳米线复合电极的葡萄糖电催化活性

利用吸附在玻碳基底Nafion膜的负电性磺酸基与正电荷硫堇（Thi）相互作用,将电子媒介体固定电极表面,通过铂纳米线（PtNW）与硫堇间的键合作用及铂纳米线强吸附效应把葡萄糖氧化酶（GOD）固定于玻碳基底上,制得高灵敏电流型葡萄糖生物传感电极. 通过循环伏安法考察了电极的电化学特性,研究了该铂纳米线生物传感电极的葡萄糖电催化性能. 结果表明,该传感电极对葡萄糖有良好的电催化活性,线性响应范围1.0 × 10^-5 ~ 6.0 × 10^-3 mol·L^-1,检测限3.0 × 10^-6 mol·L^-1. 该传感电极制备简单、灵敏度高、重现性好.     

Pt/Au双金属纳米粒子和壳聚糖/二氧化硅溶胶-凝胶杂化膜漆酶传感电极的邻苯二酚检测

利用Pt/Au双金属纳米粒子和壳聚糖/二氧化硅（CS-SiO₂）溶胶-凝胶复合材料固定漆酶（Lac）,制得漆酶生物电极（Pt-Au-CS-SiO₂-Lac/GC）. 采用循环伏安曲线（CV）研究了邻苯二酚（CC）在该漆酶电极的电化学性能. 实验结果表明,Pt-Au-CS-SiO₂-Lac/GC电极对邻苯二酚的电催化在8×10^-7 ~ 1×10^-4 mol·L^-1浓度范围,其浓度与还原峰电流呈线性关系,相关系数r = 0.9993,检出限7.9×10^-8 mol·L^-1,该检测方法灵敏度高,线性范围宽,稳定性好.     

基于Nafion固定磷钼酸和石墨烯共修饰PEDOT膜电极的电化学过氧化氢传感器

以玻碳电极（GCE）为基底电化学聚合制得聚3,4-乙烯二氧噻吩（PEDOT）膜修饰电极,再通过Nafion共固定磷钼酸和石墨烯构建了一种新型的无酶电化学H₂O₂传感器. 利用扫描电子显微镜（SEM）表征制得的修饰电极,并通过循环伏安法和计时电流法研究了传感器对H₂O₂的响应性能. 结果表明,在优化条件下,该传感器对H₂O₂还原具有良好的电催化性能,检测H₂O₂的线性范围为2.91×10^-6 ~ 1.83×10^-2 mol•L^-1,检出限和灵敏度分别为9.90×10^-7 mol•L^-1（S/N = 3）和112.5 μA•（mmol•L^-1）^-1. 此外,该传感器还具有良好的重现性和选择性.     

二氧化钛纳米颗粒/还原氧化石墨烯修饰玻碳电极在对硝基苯酚检测中的应用

本文报道了用二氧化钛纳米颗粒（TiO₂NPs）/还原氧化石墨烯（RGO）的复合物修饰玻碳电极检测微量对硝基苯酚（4-NP）的电化学方法. 本研究用扫描电子显微镜（SEM）对该复合材料形貌进行表征,用循环伏安法和交流阻抗谱对该复合物电极的电化学性能进行检测,表现出良好的电化学特性,采用差分脉冲伏安法对4-NP进行微量检测,结果令人满意,这主要得益于TiO2NPs/RGO复合物对4-NP有较高的催化活性,其电流峰值与浓度呈较高的线性关系,DPV的检测范围为10μmol·L^-1 ~ 350μmol·L^-1,检测限为0.13 μmol·L^-1. 与其他报道的一些电化学传感器相比,该传感器检测范围大,检测限低,且工作稳定,成本低,分析简单快速,具有很好的应用前景.     

Au/L-Met/GC电极的H2O2电催化氧化

在无额外的添加剂和保护剂的情况下,以柠檬酸钠还原氯金酸制得链状金纳米粒子,使用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察样品. 层层自组装技术可将金纳米粒子自组装,并分别以L-甲硫氨酸（L-Methionine,L-Met）、硫脲（Thiourea,TU）、丙烯基硫脲（Allyl thiourea,ATU）和聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinylpyrrolidone,PVP）交联剂自组装于玻碳基底,即得金纳米粒子修饰电极. 以[Fe(CN)₆]^3-/4-氧化还原电对为探针,考察该修饰电极的电化学性质. Au/L-Met/GC电极有最佳电化学性能,循环伏安曲线和计时电流曲线测试表明,Au/L-Met/GC电极的H₂O₂电催化氧化有较高的灵敏度,线性范围2×10^-7 ~ 3×10^-3 mol·L^-1,检出限6.67×10^-8 mol·L^-1.     

金纳米粒子-壳聚糖-石墨烯纳米复合材料的制备及其在生物电化学中的应用

通过共价键作用和原位还原法制备了金纳米粒子/壳聚糖-石墨烯纳米复合材料(AuNPs/Chit-GP). 利用FT-IR, UV-vis, TEM以及XRD对所合成的纳米复合物的结构和形貌进行了表征. AuNPs/Chit-GP呈现明显的正电荷, 因此可通过静电相互作用固载葡萄糖氧化酶(GOD), 并构建GOD/AuNPs/Chit-GP/GC修饰电极. 该修饰电极不仅可成功地实现GOD与电极间的直接电子转移, 还对葡萄糖表现出良好的催化性能. 实验结果表明, 其催化的线性范围为2.1～5.7 μmol/L, 检出限为0.7 μmol/L, 灵敏度为79.71 mA·cm^-2·mM^-1. 这种集金属纳米粒子、生物相容性高分子以及石墨烯为一体的纳米复合物的构筑为无媒介体的电化学生物传感器的研究提供了一个良好的平台.     

Pt/DNA-MWCNTs/GC电极制备及其H2O2还原的电催化活性

将DNA功能化多壁碳纳米管（MWCNTs）复合材料修饰于玻碳基底（GC）表面制得DNA-MWCNTs/GC电极,并在此基础上电沉积负载Pt纳米颗粒构建了一种新型无酶H₂O₂传感电极. 利用扫描电子显微镜（SEM）表征制得的修饰电极,同时通过循环伏安法和计时电流法研究了该传感电极的H2O2响应性能. 结果表明,该传感电极的H₂O₂检测在0.04 ~ 18.07 mmol·L^-1浓度范围内成线性相关,检出限3.85 μmol·L^-1（S/N = 3）,且有良好的重现性、稳定性与选择性.     

二茂铁功能化Fe3O4/碳纳米管/壳聚糖复合膜葡萄糖生物传感电极的研究

采用交联法制备了羧基二茂铁功能化Fe₃O₄纳米粒子（FMC-AFNPs）复合材料,并将该复合纳米材料与多壁碳纳米管（MWNTs）、壳聚糖（CS）及葡萄糖氧化酶（GOD）混合修饰于自制的磁性玻碳基底(MGC)表面,制备了GOD/FMC-AFNPs/MWNTs/CS复合膜生物传感器电极. 实验结果表明,FMC-AFNPs复合材料有效地克服了二茂铁在电极表面的泄漏,且FMC-AFNPs/MWNTs/CS复合膜良好的生物兼容性较大地改善了固定化GOD的生物活性. MWNTs具有良好的导电性和大比表面积,在修饰膜内可作为电子传递“导线”,极大地促进电极的电子传递速率,提高电极的电催化活性和灵敏度. 该电极的葡萄糖检测的线性范围为1.0×10^-5 ~ 6.0×10^-3 molL^-1,检测限为3.2×10^-6 mmolL^-1（S/N=3）,表观米氏常数为5.03×10^-3 mmolL^-1,且有较好的稳定性和重现性.     

基于对羟基苯硼酸为前驱体的金纳米粒子修饰电极电化学检测过氧化氢

以对羟基苯硼酸为前驱体,利用H₂O₂可以定量氧化对羟基苯硼酸产生对羟基苯酚的原理,以反应产物对羟基苯酚为电化学信号物质,结合金纳米粒子修饰玻碳电极（AuNPs/GCE）,发展了一种间接检测H₂O₂的电化学方法. 由于AuNPs/GCE具有有效电子传递性能和比表面积大等优点,对硼酸氧化产物具有较高的催化活性,因此在含1.0 mmol•L^-1对羟基苯硼酸的0.1mol•L^-1 pH 7.5 PBS中,AuNPs/GCE可以检测到1.0 ~ 1.0 × 10³ μmol•L^-1的H₂O₂,检测限为0.5μmol•L^-1. 同时,该方法具有良好的选择性和重现性,且操作简单、速度快、价格低廉,非常适用于实际样品中H₂O₂含量的测定.     

Amperometric Glucose Biosensor Based on Electrochemically Deposited Gold Nanoparticles Covered by Polypyrrole

Graphite rod (GR) modified with electrochemicaly deposited gold nanoparticles (AuNPs) and adsorbed glucose oxidase (GOx) was used in amperometric glucose biosensor design. Enzymatic formation of polypyrrole (Ppy) on the surface of GOx/AuNPs/GR electrode was applied in order to improve analytical characteristics and stability of developed biosensor. The linear glucose detection range for Ppy/GOx/AuNPs/GR electrode was dependent on the duration of Ppy‐layer formation and the linear interval was extended up to 19.9 mmol L⁻¹ after 21 h lasting synthesis of Ppy. The sensitivity of the developed biosensor was determined as 21.7 μA mM⁻¹ cm⁻², the limit of detection – 0.20 mmol L⁻¹. Ppy/GOx/AuNPs/GR electrodes demonstrated advanced good stability (the t _1/2 was 9.8 days), quick detection of glucose (within 5 s) in the wide linear interval. Additionally, formed Ppy layer decreased the influence of electroactive species on the analytical signal. Developed biosensor is suitable for the determination of glucose in human serum samples.     

二次刻蚀聚酰亚胺负载CuxO纳米复合物薄膜电极用于葡萄糖的快速测定

本文采用激光刻蚀聚酰亚胺薄膜为载体, 浸泡吸附铜离子后经过二次刻蚀还原得到含有Cu(0)、Cu(I)和Cu(II)的纳米复合物薄膜电极(SLEPI/Cu_xO-FE). 通过表征可知,SLEPI/Cu_xO-FE具有大比表面积、丰富的活性位点以及良好的电催化性能. 实验结果表明,该电极对葡萄糖具有良好的电化学响应,并具有较好的稳定性和重现性,有望应用于葡萄糖的低成本检测.     

Electrochemical Behaviors of Glucose Oxidase Based on Biocatalytic Deposition of Gold Nanoparticles

Coupling nanotechnology with biocatalysis, a highly sensitive glucose biosensor for the study of electrochemical behaviors of glucose oxidase (GOx) was proposed by using monkshoodvine root–bark like carbon (MLC) as the platform for the biocatalytic deposition of AuNPs. The biosensor showed a linear range from 0.25 to 130 μM with a detection limit of 0.1 μM (S/N = 3) towards glucose and sensitivity of 3010 μA/mM. K value was calculated to be 67.4 μM. Furthermore, the proposed AuNPs/GOx–MLC modified pyrolytic graphite electrode (AuNPs/GOx–MLC/PGE) achieved direct electron transfer of GOx. Γ* was calculated to be 2.79 × 10^?11 mol/cm² and k_s was 1.79 s^?1. It also showed a remarkable electrocatalysis towards glucose.     

Synthesis of 5-[(2-hydroxynaphthalen-1-yl)diazenyl]isophthalic acid and its application to electrocatalytic oxidation and determination of adrenaline,paracetamol, and tryptophan

In this study,Au nanoparticles/poly 5-[(2-hydroxynaphthalen-l-yl)diazenyl]isophthalic acid film modified glassy carbon electrode(AuNPs/poly(NDI)/GCE) has shown excellent electrocatalytic activity toward the oxidation of adrenaline(ADR),paracetamol(PAC),and tryptophan(Trp).The bare glassy carbon electrode(GCE) fails to separate the oxidation peak potentials of these molecules,while the poly(NDI) film modified electrode can resolve them.Electrochemical impedance spectroscopy(EIS)indicates that the charge transfer resistance of the bare electrode decreases as 5-[(2-hydroxynaphthalen-l-yl)diazenyl]isophthalic acid is electropolymerized on the bare electrode.Furthermore,EIS exhibits enhancement of electron transfer kinetics between analytes and the electrode after electrodeposition of Au nanoparticles.Differential pulse voltammetry results show that the electrocatalytic current increases linearly in the ranges of 0.01-680.0 μmol L~1 for ADR,0.05-498.0 μmol L~1 for PAC,and 3.0-632.0 μmol L~1 for Trp;with detection limits(S/N = 3) of 0.009 μmol L~1,0.005 μmol L~1,and 0.09 μmol L~1 for ADR,PAC,and Trp,respectively.The proposed method has been successfully applied for simultaneous determination of ADR,PAC,and Trp in biological samples.     

纳米金-还原氧化石墨烯修饰葡萄糖氧化酶传感器的制备及其电流法检测饮料中的葡萄糖

利用纳米金(Au NPs)与还原氧化石墨烯(rGO)复合纳米材料制备了葡萄糖氧化酶生物传感器并用于饮料中葡萄糖含量的检测。将壳聚糖作为还原剂及稳定剂,通过一步法合成了Au NPs-rGO复合材料,并通过物理吸附固定葡萄糖氧化酶(GOx)来制作GOx生物传感器。该传感器在磷酸盐缓冲溶液(0.1 mol/L,p H6.0)中,-0.45 V(vs.Ag/Ag Cl)电位下电流法检测葡萄糖含量,线性检测范围为0.01~0.88 mmol/L,灵敏度为22.54μA·mmol-1·L·cm-2,检出限为1.01μmol/L,且表观米氏常数为0.497 mmol/L。该传感器用于多种饮料中葡萄糖含量的直接检测,结果满意。     

基于AuNPs/PANI/TNTs纳米复合材料的电化学检测妥布霉素的适配体传感器

本文提出了一种新型的检测妥布霉素的电化学适配体传感器,以差分脉冲伏安法（DPV）作为检测技术,亚甲基蓝作为电化学响应信号. 构建了以纳米复合材料金纳米粒子/聚苯胺/二氧化钛纳米管(AuNPs/PANI/TNTs)修饰玻碳电极的电极支架. 通过透射电子显微镜和X-射线光电子能谱对纳米复合材料进行详细的表征. 循环伏安图和电化学阻抗谱显示AuNPs/PANI/TNTs可以很好地增加电极的界面传导性能. DPV结果显示电流密度的响应和妥布霉素浓度之间存在一个很好的线性关系,并且得到一个宽广的检测范围为0.5 μmol·L^-1到70 μmol·L^-1. 本文提出的适配体基的传感器有很好的重复性和稳定性,作为一个潜在的手段可以应用在生物分析和医疗诊断中.