碳纳米管负载铂颗粒酶电极葡萄糖传感器

以碳纳米管负载纳米铂颗粒修饰玻碳电极 (CNT Pt/GCE)为基底 ,用明胶固定葡萄糖氧化酶(GOD) ,构建了电流型葡萄糖生物传感器 (GOD/CNT Pt/GCE)。在实验中 ,GOD/CNT Pt/GCE显示了良好的分析性能 ,与常规铂电极葡萄糖传感器 (GOD/Pt)相比较 ,测定葡萄糖的检出限从 6 .7× 10 -3 mol/L下降到8.3× 10 -4mol/L ;工作电位从 0 .6 5V下降至 0 .4 5V ;响应时间从 30s下降至 5s左右。实验结果表明 ,具有高度电催化活性的CNT Pt/GCE可作为酶传感器的一种新型基体电极。     

二氧化钛与碳纳米管协同作用的葡萄糖生物传感研究

在玻碳电极表面滴涂二氧化钛纳米颗粒-碳纳米管-壳聚糖(TiO2-MWNT-CS)复合物,待干后在其TiO2-MWNT-CS修饰电极表面电沉积一层均匀而致密的纳米铂(Pt),然后将葡萄糖氧化酶(GOD)固定于修饰电极表面,最后,为了防止酶的泄漏和干扰物质的干扰,将Nafion滴涂于修饰电极表面,制得新型的葡萄糖传感器。通过循环伏安法,交流阻抗技术和计时电流法考察了电极的电化学特性。在最佳的实验条件下,该传感器在3.0×10-6～1.45×10-3 mol/L范围内对葡萄糖有良好的线性响应,相关系数为0.9967(n=15),检测下限为9.5×10-7 mol/L(S/N=3)。由于纳米粒子间的协同作用,该传感器具有灵敏度高、稳定性和选择性好等优点。     

溶胶-凝胶法制备的介体型电流式葡萄糖生物传感器

以戊二醛为交联剂，将葡萄糖氧化酶（GOD）和介体甲苯胺蓝（TBO）通过共价键作用固定于铂电极表面上的溶胶－凝胶薄膜载体上，制成了葡萄糖生物传感器；该功能化薄膜由γ－氨丙基甲基二甲氧基硅烷和四甲氧基硅在稀盐酸催化作用下通过水解－缩聚反应制得；红外光谱证实，GOD和TBO在载体上的固定化是通过交联剂分子上的醛基与GOD、TBO和载体上的氨基反应实现的，共价交联方式有效地避免了酶和介体从载体上的脱落；葡萄糖生物传感器的循环伏安特性表明，TBO能在GOD反应活性中心与铂电极表面之间进行有效的电子传递；葡萄糖生物传感器对底物葡萄糖响应的线性范围是1－8mmol/L，检出限是0．05mmol/L，寿命超过1个月。     

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。     

基于单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的电化学生物传感器

结合DNA酶优异的氧化还原催化特性和碳纳米管的电化学特性, 制备了单壁碳纳米管-DNA酶复合材料, 并通过壳聚糖将其固定到玻碳电极表面构建了电化学生物传感界面. 研究了单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的氧化还原反应催化特性, 并以此为传感平台构建了葡萄糖氧化酶电化学生物传感器. 结果表明, 单壁碳纳米管-DNA酶复合材料修饰的电极对过氧化氢的响应具有较宽的线性范围(5×10^-6~1×10^-2 mol/L)和良好的检测灵敏度(检出限为1×10^-6 mol/L). 采用制备的葡萄糖氧化酶传感器实现了对葡萄糖的快速灵敏检测.     

纳米ZnO增强葡萄糖生物传感器的制备和应用

为提高葡萄糖生物传感器的灵敏度,以纳米ZnO与聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成复合固定酶膜基质,采用溶胶-凝胶法固定葡萄糖氧化酶(GOD),用戊二醛进行交联,制成葡萄糖生物传感器。实验结果表明,GOD可牢固地固定在电极表面,在相同葡萄糖浓度下,加入纳米颗粒的电极的电流响应值比未加颗粒的高约100倍,电极重复使用46次后电流响应值仅下降到初始的70%。电极制备方法简单,易于操作。同时对温度、溶液pH值以及溶剂对电极的影响进行了研究,获得了最优的实验条件。     

以天青Ⅰ为介体的纳米金颗粒增强的葡萄糖传感器

采用层层自组装的方法和异种电荷互相吸引的原理,将Nafion修饰在金电极上固载带正电荷的天青Ⅰ,并利用天青Ⅰ中的氨基固载纳米金,再通过纳米金将酶固定在金电极表面,制成了葡萄糖传感器.采用循环伏安法和交流阻抗法,研究了金电极表面组装各层之后的电化学特征,以及电极对葡萄糖的电化学催化作用. 结果表明,天青Ⅰ不仅可以固定酶和纳米金,而且还可以在酶和电极之间有效地传递电子.在优化的实验条件下,该传感器对葡萄糖响应的线性范围为5.1×10-6 ~4.0×10-3 mol/L,检出限(S/N=3)为1.0 μmol/L.该生物传感器显示出较好的稳定性和抗干扰能力,将其用于人体血清中葡萄糖的测定,结果令人满意.     

基于纳米MnO2-MWCNTs复合材料修饰的葡萄糖传感器

采用水热法制备了纳米MnO2,并用红外光谱,X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征。将碳纳米管和纳米MnO2分散在壳聚糖溶液中,用滴涂法固定到玻碳电极表面,制成修饰电极。利用计时电流法对该葡萄糖传感器的性能进行了研究,纳米MnO2-MWCNTs复合物对葡萄糖的氧化有明显的催化作用。在优化的条件下,葡萄糖在5.0×10-5～3.0×10-2mol/L浓度范围内,计时电流与浓度之间呈线性关系,检出限为1.5×10-5 mol/L(S/N=3)。对1.0×10-3 mol/L葡萄糖溶液平行测定8次的相对标准偏差(RSD)为2.1%。该传感器可成功用于葡萄糖注射液中葡萄糖的测定,回收率在96.4%～98.6%之间。     

基于原位电聚合硫堇的双酶型葡萄糖传感器的研究

提出了一种基于电聚合硫堇作为电子传递媒介的辣根过氧化物酶-葡萄糖氧化酶(HRP-GOD)的双酶型葡萄糖传感器的制备方法。该法采用碳糊包埋HRP和硫堇,通过原位电聚合形成聚硫堇修饰的碳糊电极,以壳聚糖膜修饰该电极表面,用戊二醛交联固定GOD制得葡萄糖传感器。葡萄糖在1.0×10-4~8.0×10-3mol/L浓度范围内与传感器的响应电流呈线性关系,检出限为5×10-5mol/L。该传感器有良好的选择性和稳定性,经一个月的连续使用后,仍能保持其初始活性的80%。     

纸基葡萄糖电化学生物传感器的研究及应用

基于纳米金的自催化无电沉积镀金技术,采用混合纤维素滤膜作为模板,制备了一种纳米多孔纸基薄膜金电极。以该金滤膜电极作为基底电极,使用Nafion溶液分散的碳纳米管-纳米铂(PtNPs)复合材料作为载体,实现了葡萄糖氧化酶(GOD)的直接电化学,并建立了一种低成本的纸基葡萄糖电化学传感器。该传感器对葡萄糖具有良好的安培响应,葡萄糖浓度在5.0×10-6~2.5×10-3 mol/L范围与其0.55V处的氧化电流呈良好的线性关系(R=0.999),检测限(S/N=3)为1.0×10-6 mol/L。制备了8支传感器,对25μmol/L葡萄糖进行检测,结果的相对标准偏差为6.03%,表明该传感器具有较好的重现性。     

构建“葡萄糖”立体化教学案例启迪科研创新思维

构建了"葡萄糖"立体化教学案例,将葡萄糖在生命体系中的代谢平衡、消化吸收、分子转运、糖尿病成因、血糖检测、无创诊断技术、分子诊疗等领域的研究串联起来,从微观与宏观、疾病与健康、生活应用与科研前沿的不同角度来展示相关内容。将该案例用于化学与生命相关知识的教学,探索其在本科生科研创新思维训练中的应用。     

壳聚糖-Cu^2＋复合物膜固定葡萄糖氧化酶用于葡萄糖传感

利用壳聚糖(CS)对Cu2 的配位吸附作用,制得壳聚糖-Cu2 复合膜修饰电极,进一步通过Cu2 与蛋白质的配位作用,再将葡萄糖氧化酶(GOD)固定在金电极上制得GOD-Cu2 -CS/Au电极.该酶电极检测葡萄糖的线性范围为0.03～2.5 mmol·L-1,线性相关系数为0.997,检出限(S/N=3)为1 μmol·L-1.以电化学石英晶体微天平(EQCM)技术监测了各修饰过程.     

利用卵壳膜固定化葡萄糖氧化酶制备酶电极

报道了以卵壳膜为载体，用戊二醛将葡萄糖氧化酶固定于膜上，并探讨了酶膜制备过程的各种影响因素。在固定过程中，当戊二醛浓度为０．１％，酶用量为２０ＵＩ时，酶回收率为１７％。渗透性是影响酶膜重现的主因。以此酶膜制备的葡萄糖电极，线性范围为１．０×１０５～１．６×１０－３ｍｏｌ／Ｌ检测限为５×１０－６ｍｏ１／Ｌ，寿命两个月。     

A Stable Enzyme Biosensor Using Concanavalin a Complex of Glucose Oxidase for Glucose Determination

Abstract

The thermal stability of an insoluble concanavalin A (ConA) complex of glucose oxidase (GOD) was researched. The thermal deactivation rate constants of the complexes were obtained. It was found that the GOD-ConA complexes were less sensitive to thermal inactivation than the native enzyme GOD. By using the complexes, ferrocene-mediated enzyme electrodes were constructed. The results suggested that the GOD-Con A complex electrodes had good thermal stability at room temperature.     

An Optical Fibre Probe for the Determination of Glucose Based on Immobilized Glucose Dehydrogenase

Abstract

An optical fibre probe based on glucose dehydrogenase immobilized on nylon was constructed. The probe was used to quantitate glucose through a measurement of the fluorescence of the NADH formed by the enzyme-catalyzed reduction of glucose in the presence of NAD. The probe response was reproducible and displayed good linearity in the concentration range of 1.1 to 11.0 mM glucose. The limit of detection was 0.6 mM glucose. The response was affected by pH and NAD concentration.     

一种分离葡萄糖氧化酶的方法

葡萄糖氧化酶 ( GOD)在食品工业和生物传感器中有着广泛的应用[1] .在商品葡萄糖氧化酶中含有 1 0 %～ 1 6%的碳水化合物 [2 ,3 ] ,这部分碳水化合物的存在影响 GOD的结晶过程 [4 ] .另外 ,其它的一些因素如样品的纯化和均一性等 ,对结晶的过程也有很大的影响 ,杂质的存在会阻止结晶过程的进行[5] .对分离杂质后 GOD的物理化学性质与分离前是否有变化 ,这方面的研究还很少 .目前 ,随着快速蛋白质液相色谱仪技术的发展 ,同时结合高分辨率的离子交换树脂 Mono Q已能对商品 GOD作进一步的分离工作 [6,7] ,分离所需时间也大大减少 ,峰的分…     

Nylon Nanofibrous Biosensors for Glucose Determination

Nanofibrous membranes have been produced by electrospinning to develop first generation glucose biosensors. The direct immobilization of glucose oxidase onto the polyamide nanofibrous surfaces by drop coating revealed a simple and efficient method for the development of sensitive, stable, and reproducible electrochemical biosensors. The biosensor showed a linear response over the range 1–9×10^?3 glucose (R²=0.9997) with a sensitivity of 1.11 μA/mM and a limit of detection of 2.5×10^?6 M (S/N=3). The uncertainty of repeatability was 2% (RSD%, n=30). After one month of storage, the signal decreased of 35%. The recovery of glucose, evaluated in real samples of honey, was 98% (RSD%=1%, n=3).     

Disposable Biamperometric Capillary-Fill Device for Glucose

A novel disposable biamperometric capillary-fill device for glucose was fabricated using thick-film technology and incorporating a polymer mediator and glucose oxidase. A simple electrode system consisting of two identical carbon screen-printed electrodes was used as a transducer. The reagent ink of glucose oxidase and [Os(bpy)₂(PVP)₁₀Cl]Cl was drop-coated on the biosensor substrate between the strips of the electrode. A microliter biamperometric capillary-fill device was constructed by adhesion of a glass cover and the biosensor substrate. A drop of test solution was automatically introduced into the microchannel by capillary action, and then a water-soluble layer containing glucose oxidase was solubilized and quickly dispersed throughout the volume of the microchannel. With a voltage of +200mV applied, the current response was directly proportional to the concentration of glucose in the solution. The disposable device for the analysis of glucose shows a linear response range from 0 to 15mM and is virtually insusceptible to interfering species such as 1mM ascorbic acid. The device designed was successfully applied to the determination of glucose in human serum.     

新型钌催化剂用于葡萄糖加氢反应

通过超声波辅助浸渍法将Ru3 负载于膨胀石墨载体上;以六次甲基四胺(HMT)为配合剂制备RuCl3-HMT配合物并进行相应的负载,再经KBH4还原制备了新型钌催化剂.采用XRD、ICP-AES、HRTEM等表征方法考察了所制的钌催化剂和RuCl3-HMT配合物的结构形貌和物理性质.结果表明,加入HMT的钌催化剂活性组分粒径更小,分散度更高,从而提高了催化剂的催化活性.在液相葡萄糖加氢制山梨醇反应中,该催化剂显示了高的加氢催化性能.