壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮固定辣根过氧化物酶的过氧化氢生物传感器

用一种新型的壳聚糖(CS)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合膜在玻碳电极(GCE)上固定辣根过氧化物酶(HRP)。以乙二醛作交联剂,二茂铁(Fc)作媒介体,制备过氧化氢生物传感器。红外光谱表明:CS与PVP交联形成了一种新的高聚物,实验结果证明该聚合物适合辣根过氧化物酶的固定。该传感器对于H2O2的电流响应在5 s内即可达到最大,线性范围为6.0×10-6~1.7×10-4mol/L;检出限为2.5×10-6mol/L。该传感器的检测灵敏度为62.5μA/mmol/L。     

三氧化二铝溶胶-凝胶固定过氧化氢生物传感器

三氧化二铝溶胶凝胶将辣根过氧化物酶和硫堇同时固定在玻碳电极上,紫外-可见光谱结果表明酶在固定过程中生物活性保持得较好.传感器在pH 7.0外加电压为-0.22 V条件下,对过氧化氢浓度为1.76×10-3～5.5×10-2 mol/L的范围内呈线性响应,检出限为1.1×10-4 mol/L.传感器的选择性和稳定性较好,使用3个星期后,仍能保持其初始活性的80%.     

以邻苯二胺为底物固体电极方波伏安法检测辣根过氧化物酶及其标记物

以玻碳电极为工作电极,研究了邻苯二胺(OPD)为底物伏安法检测辣根过氧化物酶(HRP)及其标记物的方法。HRP能够催化H_2O_2氧化OPD,其反应产物在玻碳电极上于-0.42V(vs.Ag/Agcl)左右产生一个灵敏的还原峰,峰电流随着HRP浓度的增大而增大,借助此还原电流可以测定HRP,并进而可用于以HRP为标记物的电化学酶免疫分析。用方波伏安法对酶催化反应条件和酶催化反应产物的测定条件进行了详细的研究,在最佳条件下测定游离HRP的线性范围是1.0×10~(-10)～4.0×10~(-9)g/mL,检出限为8.5×10~(-11)g/mL;对游离的酶标记物(IgG-HRP)的测定最大稀释比为1:2000000。     

聚亚甲基蓝和纳米金修饰玻碳电极的葡萄糖生物传感器

用循环伏安法在玻碳电极上电聚合一层稳定的亚甲蓝聚合物膜,研究了这层膜在0.1mol/L磷酸缓冲溶液(pH7.0)中的电化学性质。用纳米金溶胶与聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成复合固酶基质,采用溶胶-凝胶法固定葡萄糖氧化酶(GOD)于亚甲蓝修饰的玻碳电极表面,制成了新型葡萄糖生物传感器。实验发现,加入纳米金后提高了酶电极对葡萄糖的电流响应,所制备的传感器具有响应快、灵敏度高、稳定性好,对葡萄糖的线性响应范围为1×10-6~3×10-3mol/L,检出限为5×10-7mol/L。并具有抗尿酸、抗坏血酸干扰的特点。     

基于壳聚糖膜固定双酶的胆碱传感器的研究

提出了一种基于壳聚糖膜固定辣根过氧化物酶 胆碱氧化酶的胆碱传感器的制备方法。该传感器以电聚合于玻碳电极的硫堇作为电子传递介体,在pH6. 8,外加电压-0. 2V(vs.SCE)条件下,其峰电流与浓度范围 5. 0×10-5 ~3. 0×10-3 mol/L的胆碱呈良好的线性响应;检出限为 1. 0×10-5 mol/L。传感器有良好的选择性和稳定性,使用一月后,仍能保持其初始活性的 80%。     

基于静电吸附多层膜固定酶的过氧化氢生物传感器的研究

以玻碳电极为基底,电聚合2,6-吡啶二甲酸(PDC),使形成一带负电的界面,再通过静电吸附自组装一层聚阳离子聚丙烯胺(PAH),用于静电吸附固定辣根过氧化物酶并以此方法固定多层酶膜制备过氧化氢传感器.探讨了工作电位、介体浓度、pH对电极响应的影响,考察了电极的重现性、干扰及使用寿命.该传感器在H₂O₂浓度4.6×10^-6～3.5×10^-3 mol/L范围内有线性响应, 检出限为2×10^-6 mol/L.电极在用于实际试样回收率的测定中,结果良好.     

介体型双酶D—氨基酸传感器的制备

用一种全氟代磺酸酯阳离子交换树酯(East-man AQ-55),将D-氨基酸氧化酶(DAAO),辣根过氧化物酶(HRP)以及1,1′-二(α-羟基乙基)二茂铁(BHFc)同时包埋在玻碳电极(GCE)表面,制成双酶D-氨基酸电流式传感器。电极的工作电位为+0.18V(vs.SCE)响应时间小于50s。对于D-丙氨酸来说,测定的最适宜pH为7.8,测定的线性范围为0.05～0.75mmol/L该电极具有良好的重现性,可以连续使用200次。     

碳纳米管修饰电极对多巴胺和抗坏血酸的电催化氧化

研究了碳纳米管修饰玻碳电极 (NTCME)的制备方法及对多巴胺 (DA)和抗坏血酸 (AA)的电催化氧化作用。在磷酸盐缓冲溶液 (PBSpH 7.4)中 ,以NTCME为工作电极时 ,DA与AA的氧化电位分别为 0 .2 6和 0 .0 1V(vs.SCE) ,比在裸玻碳电极 (GC)上分别降低了 0 .0 7和 0 .6 2V。NTCME能消除DA与AA共存时测定的相互干扰。利用二阶导数卷积伏安法测定 ,DA与AA分别在 2 .0 0× 10 - 6～ 3.84× 10 - 4 和 7.99× 10 - 5～ 3.6 6× 10 - 3 mol L浓度范围内 ,峰高与浓度呈线性关系 ;检出限分别为 1.90× 10 - 7和 5 .96× 10 - 5mol L。     

抗坏血酸在β-环糊精/二茂铁甲酸修饰电极上的电化学行为及测定

利用主客体化学反应将二茂铁甲酸包络在β-环糊精聚合物的空穴中,用新鲜蛋清作交联剂制成β-环糊精聚合物/二茂铁甲酸化学修饰玻碳电极,用电化学阻抗法和循环伏安法研究了修饰电极的电化学性能。在pH 7.0的磷酸盐缓冲溶液中,该修饰电极对抗坏血酸的电化学氧化有很好的催化活性,氧化峰电流与其浓度在6.2×10-6~5.0×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为ip=0.4375+0.0301C(ip:μA,C:μmol/L),相关系数r=0.9982,检出限为1.0×10-6mol/L。抗坏血酸和多巴胺在修饰电极上于不同的电位(ΔE=490 mV)被氧化,可用于多巴胺存在下选择性测定抗坏血酸。     

肌红蛋白在磷脂-月桂酸修饰的玻碳电极上的电化学行为及其分析应用

报道了肌红蛋白(Mb)在磷脂、月桂酸修饰的玻碳电极上的电化学行为 ,在 +0.2～ -0.7V(vs.Ag/AgCl)电位范围内 ,于pH6.0的0.01mol·L-1的KH2PO4、Na2HPO4底液中 ,肌红蛋白产生不可逆的还原电流峰 ;还原峰电流与肌红蛋白浓度在2.25×10-8 ～1.40×10-6 mol·L-1 范围内呈良好线性关系 ;线性回归方程为Ip(μA)=-0.01419 +0.2382cMb(10 -7mol·L -1) ,线性回归系数r(10)为0.998 ,检出限为1.20×10 -8mol·L -1,该电极可作为检测肌红蛋白的新型的高灵敏度电化学生物传感器。     

酶-离子色谱法检测葡萄糖

应用酶反应催化性能高，反应选择性好以及离子色谱法快速，灵敏、准确的特点，率先提出酶、离子色谱法检测葡萄糖的新方法，在含葡萄糖样品溶液中加入一定量的葡萄糖氧化酶（GOD），在葡萄糖氧化酶的催化下，被测葡萄糖被氧化产生H2O2，生成的H2O2与加入的NO2^-进一步反应，生成的NO3^-用离子色谱定性和定量测定，因为被测的葡萄糖与生成的NO3^-存在定量关系，从而可以由NO3^-的浓度计算出葡萄糖的含量，测定葡萄糖的线性范围在5－100mg/L，测定了市售葡萄糖和蜂蜜中葡萄糖的含量，回收率分别为94％和94．5％。     

Glucose Biosensor Based on Carbon/PVC-COOH/Ferrocene Composite with Covalently Immobilized Enzyme

A carbon/PVC-COOH/ferrocene composite electrode used for the determination of glucose has been prepared. The ferrocene acted as mediator was incorporated into the PVC-COOH polymer and the leakage could be prevented. The presence of carboxyl groups on the electrode surface allowed immobilizing enzyme via EDC and NHS. The ratio of PVC-COOH to graphite powder （w/w） has been studied. Amperometric determination of glucose has been performed at potential of 0.30 V vs SCE. The response time was 〈 15 s. The linear response range was of 0.1-20 mmol/L with a detection limit of 48μmol/L.     

电化学葡萄糖传感器

作为电化学生物传感器中最重要的研究内容之一,葡萄糖生物传感器在数十年的发展中取得了巨大进展。本文综述了近年来利用纳米技术设计的新型电化学葡萄糖传感器的主要研究进展,并从纳米材料维度分类进行了讨论。其中,零维纳米材料主要讨论了包括金纳米颗粒、银纳米颗粒以及铜、铂等金属纳米颗粒材料; 一维纳米材料主要讨论了通过模板法制备的金属或金属氧化物纳米线以及单臂或者多壁纳米管材料; 二维纳米材料主要总结了以碳为基础的石墨烯材料和一些片状的金属材料。纳米材料对电化学葡萄糖传感器的影响主要集中在生物相容性、增强检测灵敏度、酶的固定等方面。此外,本文也对电化学葡萄糖传感器的今后发展做了展望。     

Determination of Glucose in Diluted Blood with a Thermal Flow Injection Analysis Biosensor

Abstract

The glucose concentration in diluted whole blood has been measured, using a miniaturized thermal biosensor based on the enzyme thermistor principle. The biosensor is a small flow injection system. A sample volume of 20μl is injected into a flow of 50μl/min. The heat produced when the sample passes the enzyme column is measured with a thermistor connected to a Wheatstone bridge. The enzyme column contains glucose oxidase and catalase co-immobilized on a solid support material. Samples of whole blood usually cause problems in flow-systems. The blood cells tend to block the enzyme column and the back pressure increases. We have tested a superporous agarose material as enzyme support material using tenfold diluted samples of whole human blood. The blood was collected from the finger-tip and diluted with buffer containing an anticoagulant and sodium fluoride. The number of samples possible to inject and the accuracy compared to the Boehringer Mannheim Reflolux have been determined. At least 100 ten-fold diluted blood samples could be injected on a micro-column of superporous agarose. The obtained glucose concentration correlated well with the one obtained with the reference instrument.     

N-[3-(4-乙氧基苄基)-4-氯苯基]-1-脱氧野尻霉素的合成及其降血糖作用

以具有降血糖活性的达格列净、卡格列净和脱氧野尻霉素为参照,设计合成了新化合物N-[3-(4-乙氧基苄基)-4-氯苯基]-1-脱氧野尻霉素(A)。以2-氯-5-硝基苯甲酸为原料,先将羧酸转化为酰氯、再经Friedel-Crafts酰基化、羰基还原及硝基还原,合成了中间体2-氯-5-氨基-4'-乙氧基二苯基甲烷;另一方面,以单丙酮葡萄糖为原料,经选择性氧化和水解反应得到5-氧化-D-葡萄糖。该化合物和2-氯-5-氨基-4'-乙氧基二苯基甲烷发生双还原胺化反应得到化合物A的粗品。将粗品A与乙酸酐反应,经柱色谱分离得到高纯度的四乙酰基-N-[3-(4-乙氧基苄基)-4-氯苯基]-1-脱氧野尻霉素(B),再将其水解制得纯的化合物A。将化合物A口服给药SD大鼠后,发现该化合物可以降低SD大鼠血糖,增加尿量和葡萄糖从尿液中的排出。     

Biological Glucose Metabolism Regulated Peptide Self‐Assembly as a Simple Visual Biosensor for Glucose Detection

A glucose oxidase (GOx)‐mediated glucose metabolism was in vitro mimicked and employed to regulate the self‐assembly of peptide‐based building blocks. In this new stimuli‐responsive self‐assembly system, two peptide‐based building blocks, respectively, having aspartic acid (gelator 1 ) and lysine (gelator 2 ) residues were designed and prepared. When adding glucose and GOx to the aqueous solution of gelator 1 or the self‐assembled fibrillar hydrogel of gelator 2 to construct glucose metabolism system, the metabolic product (gluconic acid) can trigger the protonation of the peptide molecules and induce the phase transitions of gelators 1 (sol‐gel) and 2 (gel‐sol). Because this glucose metabolism regulated peptide self‐assembly is built on the oxidation of glucose, it can be used as a simple visual biosensor for glucose detection.     

一种基于壳聚糖固定葡萄糖氧化酶的葡萄糖生物传感器的研究

本文选用生物相容性好的壳聚糖作为基体材料，使其与戊二醛交联成网状结构包埋葡萄糖氧化酶制成电化学传感器。这种壳聚糖膜不仅可以减小葡萄糖氧化酶的流失，而且能为酶提供了适宜的微环境。用红外光谱、紫外光谱及透射电镜对膜的形态和性质进行了表征。实验结果表明该传感器具有很快的响应速度，很好的稳定性和重现性，能选择性地催化葡萄糖并测定其浓度。该传感器的制备方法简单，成本低，于冰箱中放置两周信号保持在90％以上，对葡萄糖测量的线性范围为1×10^-5 - 3.4×10^-3mol•L^-1，当信噪比为3:1时检测限为5×10^-6mol•L^-1。     

Effect of Hydrolyzable Tannins on Glucose-Transporter Expression and Their Bioavailability in Pig Small-Intestinal 3D Cell Model

Intestinal transepithelial transport of glucose is mediated by glucose transporters, and affects postprandial blood-glucose levels. This study investigates the effect of wood extracts rich in hydrolyzable tannins (HTs) that originated from sweet chestnut (Castanea sativa Mill.) and oak (Quercus petraea) on the expression of glucose transporter genes and the uptake of glucose and HT constituents in a 3D porcine-small-intestine epithelial-cell model. The viability of epithelial cells CLAB and PSI exposed to different HTs was determined using alamarBlue^®. qPCR was used to analyze the gene expression of SGLT1, GLUT2, GLUT4, and POLR2A. Glucose uptake was confirmed by assay, and LC–MS/ MS was used for the analysis of HT bioavailability. HTs at 37 µg/mL were found to adversely affect cell viability and downregulate POLR2A expression. HT from wood extract Tanex at concentrations of 4 µg/mL upregulated the expression of GLUT2, as well as glucose uptake at 1 µg/mL. The time-dependent passage of gallic acid through enterocytes was influenced by all wood extracts compared to gallic acid itself as a control. These results suggest that HTs could modulate glucose uptake and gallic acid passage in the 3D cell model.     

Glucose Biosensor Based on the Fabrication of Glucose Oxidase in the Bio-Inspired Polydopamine-Gold Nanoparticle Composite Film

A highly efficient enzyme immobilization method has been developed for electrochemical biosensors using polydopamine films with gold nanoparticles (AuNPs) embedded. This simple enzyme fabrication method can be performed in very mild conditions and stored in a long time with high bioactivity. The fabricated amperometric glucose biosensor exhibited a high and reproducible sensitivity, wide linear dynamic range and low limit of detection (LOD) (0.1 μmol·L^?1). A low value of 1.5 mmol·L^?1 for the apparent Michaelis‐Menten constant K^app_M was obtained. The high sensitivity, wide linear range, good reproducibility and stability make this biosensor a promising candidate for portable amperometric glucose biosensor.     

纳米金胶增强葡萄糖生物传感器的构建

将纳米金胶(AuNPs)和羟基磷灰石(HAp)按一定比例混合制备了新型复合膜用于葡萄糖氧化酶(GOD)的固定,构建了高灵敏的葡萄糖传感器。由于纳米金胶的存在,葡萄糖氧化酶的直接电化学性质得以增强,在去除氧气的PBS(pH 7.0)介质中,固定在复合膜内的GOD表现出一对良好的氧化还原峰。在饱和氧气条件下,当加入一定量的葡萄糖时,由于GOD催化葡萄糖氧化消耗溶液中的溶解氧,-0.8 V处溶解氧的还原峰电流降低,且峰电流降低的量与葡萄糖浓度在0.02～1.62 mmol/L范围内呈线性相关,检出限为5.0μmol/L,检测灵敏度达9.91 mA.mol-1.L,可实现对葡萄糖的快速检测。