聚苯胺修饰碳纤维针型复合微pH传感器

由电聚合法用聚苯胺修饰碳纤维电极作为ＰＨ敏感电极。把Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６／Ｋ４Ｆｅ（ＣＮ）６体系填入医用注射针头内成为参比电极。把经聚苯胺修饰的碳纤维电极安置入该针型参比电极内构成复合针型微ｐＨ传感器。在ＰＨ ２～１２范围内，该传感器呈现超Ｎｅｒｎｓｔ响应，斜率为－７８ ｍＶ／ｐＨ；响应时间<１ｍｉｎ。该传感器成功地应用于在体ｐＨ测定以及水果内微区ｐＨ测定。     

微型葡萄糖传感器及其在活体分析中的应用和进展

对微型化葡萄糖传感器的原理、制备方法及其在活体分析中所遇到的问题和进展作了评述，并对今后的工作进行了展望。     

碳纳米管修饰碳纤维超微圆柱电极的研制与应用

制作了碳纳米管修饰碳纤维组合电极(EUME-CNT),研究了木犀草素在EUME-CNT上的电化学行为,并且通过优化测定参数,建立了木犀草素的电化学分析方法。检出限达到4×10-7mol/L,线性范围为6×10-7~1×10-5mol/L。     

8-羟基喹啉-5-磺酸修饰电极pH传感器的制备及应用

制备了8-羟基喹啉-5-磺酸(HQS)修饰铂丝电极pH传感器,对其pH响应范围,斜率,线性相关系数,响应时间等进行了考察.将该电极用于表面修饰氨基纳米二氧化硅的测定,取得了满意结果.     

聚苯胺修饰超微盘电极上镉(Ⅱ)的表面络合吸附波

用直径7 μm的碳纤维组合成超微圆盘电极,以聚苯胺修饰电级.以阶梯扫描法、循环伏安法、双阶跃计时电量法和交流阻抗法等,研究了Cd2＋在该电极上的表面络合吸附特性和电极过程.在循环伏安图上出现两个还原峰,实验和理论都证明,由于电极表面的聚苯胺对Cd2＋的特性吸附,形成电活性的表面吸附态络合物.因此,这种表面络合物首先被还原,形成峰电位－0.90 V处的表面络合吸附波,还原峰电位比Cd2＋直接还原电位（－0.98 V）正移,循环反扫时,氧化波无峰形.根据实验数据推测了电极过程的反应机理,证实该还原波具有扩散和表面反应同时控制的表面络合吸附波的特性.理论计算与实验基本一致,并求得了表面吸附态配合物的形成常数、吸附量和表面络合反应的动力学参数.实验还证实,在峰电位－1.06 V 处的还原波,是Cd2＋的表面吸附还原态诱导而产生的催化氢波.     

钴卟啉修饰碳纤维束葡萄糖酶微电极的研究

生物电化学传感器的微型化研究是目前生物传感器研究中的一个很活跃的方向。我们曾用钴卟啉修饰碳纤维柱电极,并以它为基底制成了葡萄糖微传感器。为加强电极的抗折断能力,本文把约1千支碳纤维(φ9μm)做成碳纤维束盘微电极,在其表面修饰四苯基钴卟啉后,以其为基底制成了葡萄糖酶电极。将其用于流动注射分析,可以大大提高线性响应上限。     

二茂铁-AQ修饰碳纤维微葡萄糖传感器的研究

本文用二茂铁、AQ成功地制备了微葡萄糖传感器。Eastman-AQ(AQ-55D,AQ29D)是一种新型的聚合物(磺酸酯)阳离于交换剂,涂于电极表面上,形成的膜除具有强的附着力外,同时还具有预富集、离子交换及防污性能。制得的电极具有制作方法简单、快速、重现性好,抗干扰能力强等特点。检测上限15.0 mmol/L,响应时间小于6s。由于AQ强的附着力,二茂铁及酶的流失较小。电极的稳定性有所提高。     

蒙脱土修饰碳纤维电极的制备及其应用于活体测定脑神经递质

制备了蒙脱土修饰碳纤维电极,研究了其对神经递质多巴胺(DA)及5羟色胺(5HT)的富集作用,以及对负电性的代谢产物3,4二羟基苯乙酸(DOPAC)、5羟吲哚乙酸(5HIAA)及脑内大量存在的抗坏血酸(AA)排斥性能.该电极具有很高的灵敏度、分辨率和抗干扰性,对DA的检测下限达16×10^-8mol/L,优于传统的Nafion修饰电极,对5HT的检测下限为1×10^-7mol/L.在动物活体分析中,使用该电极成功地检测了大鼠双侧颈总动脉结扎再灌损伤时,脑纹状体中神经递质DA浓度的变化.     

聚苯胺在高pH值溶液中的电化学活性

由于聚苯胺(PANI)独特的质子酸掺杂机制, 其在高pH值溶液中会发生去质子化过程, 导致失去导电性和电化学活性, 故普通PANI只有在酸性介质中(pH<4)才具有电化学氧化-还原活性, 这成为PANI应用的一大障碍. 为解决PANI在高pH值溶液中的“失活”问题, 人们提出了各种各样的方法. 从基于质子酸掺杂机理和基于电荷转移机理的两大解决途径入手, 就提高PANI在高pH环境中电化学活性的方法进行了系统综述, 重点评述了自掺杂、高分子酸掺杂和碳纳米管掺杂PANI的制备方法、电化学特性以及提高电化学活性的作用机制, 并指出了提高PANI高pH环境下的电化学活性所存在的难点及今后的研究方向.     

改进的潜变量投影法及其在两维pH滴定中的应用

根据不同一元酸滴定曲线先出现先不变的特点，提出一种改进的潜变量投影法，定义了单变信息区，推导了求变换向量的公式，该法可分析两种一元极弱酸的混合物灰色体系，已用于邻氯苯酚和对氯苯酚合物两维ＰＨ滴定分析，得到分布系数和浓度分布，结果表明，预报准确度较高。     

Enhanced Bioelectrocatalysis Using Single‐Walled Carbon Nanotubes (SWCNTs)/Polyaniline Hybrid Systems in Thin‐Film and Microrod Structures Associated with Electrodes

The charge transport properties in composites consisting of pyrene sulfonic acid‐functionalized single‐walled carbon nanotubes embedded in polyaniline, PAn/SWCNTs, and polystyrene sulfonate‐doped PAn, PAn/PSS, are compared in thin‐film and microrods configurations. The PAn/SWCNTs and PAn/PSS microrods were prepared by the electropolymerization of the respective components in porous alumina membranes coated with a conductive gold support, followed by the dissolution of the membrane template. The charge transport upon the oxidation of the PAn/SWCNTs planar film or microrods structures is ca. 3.5–4.0‐fold faster than upon the oxidation of the PAn/PSS planar film or microrods structures, respectively. The faster charge transport in the PAn/SWCNTs films and microrods is used to enhance the mediated bioelectrocatalyzed oxidation of glucose in the presence of glucose oxidase (GOx). The bioelectrocatalyzed oxidation of glucose in the presence of the PAn/SWCNTs in the planar film and microrods structures is ca. 2‐fold and up to 6‐fold (depending on the potential) enhanced as compared to the respective PAn/PSS configurations.     

一种形状可控的高韧性碳纤维微电极的制备、表征及其在细胞分泌检测中的应用

本文报道利用微量移液枪头制备碳纤维微电极。扫描电镜结果表明：该法不仅可得到密封效果良好、截面光滑的微盘或微柱电极,而且电极的高韧性的特点能够保证其在使用过程中不易被折断。电极的伏安响应及单细胞测定实验进一步表明,该电极电化学性能优良,噪声低、响应快速、灵敏度高,能满足单细胞检测及其它微环境分析的要求。     

基于聚苯胺纳米纤维复合膜界面构建电化学细胞传感器及其对癌细胞的识别检测

合成了聚苯胺纳米纤维,直径在50～70 nm之间;基于静电作用构建聚苯胺纳米纤维-纳米金复合膜界面,并在此界面上层层组装修饰叶酸分子,构建叶酸功能化传感界面,基于叶酸分子与癌细胞表面过量表达的叶酸受体之间的特异性识别作用,将此传感界面应用于对癌细胞的识别和捕获。结果表明:叶酸功能化传感界面能够特异性识别和捕获叶酸受体过量表达的癌细胞。采用电化学阻抗技术,以HeLa细胞为模型,应用于对癌细胞的识别和检测,细胞在1.0×104～6.4×106cells/mL浓度范围内与阻抗变化值ΔRct呈良好的线性关系;检出限为2000 cells/mL。本方法简单、快速灵敏、重现性和稳定性良好;制备的传感器可以再生使用。     

苯二酚异构体的电动毛细管色谱-玻碳微电极柱上安培检测分析方法研究

在玻碳纤维微电极上研究了电解液中β－环糊精（ＣＤ）的浓度对邻、间、对苯二酚的循环伏安特性的影响,从实验结果和分子结构水平方面考察了β－ＣＤ与邻、间、对苯二酚的包结作用。研究结果表明,β－ＣＤ与邻、间、对苯二酚的包结作用强弱顺序为间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚。讨论了电泳缓冲液中ΝΗ４Ｃｌ,ＳＤＳ,β－ＣＤ的浓度及ｐＨ值对邻、间、对苯二酚迁移时间的影响。建立了苯二酚异构体胶束电动毛细管色谱－玻碳微电极柱上安培检测分析方法,方法的回收率在９８％～１０３％之间。     

Solid-state pH ultramicrosensor based on a tungstic oxide film fabricated on a tungsten nanoelectrode and its application to the study of endothelial cells

In this paper, preparation of a novel pH ultramicrosensor and its physiological application has been discussed. A tungsten nanoelectrode was produced by an etching method in 0.1 mol/l NaOH solution at the potential of +0.4 V (versus Ag/AgCl reference electrode) for about 100 s and the diameters ranged from 500 to 800 nm. The pH ultramicrosensor was fabricated by producing WO₃ at W nanoelectrode surface by electrooxidation in 2.0 mol/l H₂SO₄ solution between 1.0 and 2.0 V. At last, Nafion was coated on the surface of WO₃ to protect the pH ultramicrosensor. The W/WO₃ pH ultramicrosensor exhibited a good pH linear region from 2.0 to 12.0 with a super-Nernstian slope of −53.5 ± 0.5 mV/pH unit. Response times ranged from 3 s at about pH 6.0-7.0 up to 15 s at high pH. An interference of various ions to the pH measurement was also studied in this paper. We also studied the lifetime, stability and reproducibility of the W/WO₃ pH ultramicrosensor. In order to testing the performance of W/WO₃ ultramicrosensor, we applied it to measure the extracellular pH values and a pH variation was also given about the normal, damaged and recovery endothelial cells.     

微渗析取样-羧基化多壁碳纳米管修饰电极色谱电化学用于活体检测的研究

研制了一种新型的羧基化多壁碳纳米管修饰电极作为液相色谱电化学检测器;并将该修饰电极与高效液相色谱联用有效地分离和检测了半胱氨酸(Cys)和谷胱甘肽(GSH)两种巯基化合物,其检出限分别为1.2×10-7mol／L和2.2×10-7mol／L;结合微渗析活体取样技术测定了大鼠脑内纹状体中Cys和GSH的浓度分别为(2.22±0.16)×10-6mol／L和(2.75±0.14)×10-6mol／L,标准加入回收率分别为96%和103%。     

Detection of Trace Zinc by an Electrochemical Microsensor based on Carbon Nanotube Threads

Carbon nanotubes (CNTs) have attracted intense interest due to their excellent properties, such as increased electrode surface area, fast electron transfer rate, significant mechanical strength and good chemical stability. CNT threads, spun from shorter CNTs, inherit the advantages of CNTs, while avoiding the potential toxicity caused by individual CNTs. In this work, microelectrodes based on CNT threads were used to detect trace zinc by anodic stripping voltammetry with an estimated detection limit of 1.4 nM without mercury or bismuth films. CNT threads showed promise for measuring trace metals in small sample volumes without stirring such as encountered in some in vivo and in vitro applications.