基于Nafion-氧化石墨烯复合物/硫堇/纳米金构建过氧化氢传感器的研究

利用Nafion(全氟聚苯乙烯磺酸溶液)-氧化石墨烯复合物、硫堇和纳米金构建了H2O2酶传感器。首先将氧化石墨烯分散在体积分数0.2%Nafion溶液中制得Nafion-氧化石墨烯的复合物,并将其固定在玻碳电极表面,通过静电吸附将带正电荷的硫堇吸附到Nafion-氧化石墨烯复合膜修饰的玻碳电极表面,再利用静电吸附将纳米金修饰于电极上,通过纳米金来固定辣根过氧化物酶从而制得H2O2传感器。用循环伏安法和计时电流法考察该修饰电极的电化学特性。H2O2浓度为5.5×10-6~1.0×10-3mol/L时,酶电极的响应电流值与H2O2的浓度呈良好的线性关系,检出限为1.80×10-6mol/L。     

硫堇/Nafion/石墨烯修饰电极对NADH的电催化活性研究

为了提高电化学检测NADH的分析性能,制备了硫堇/Nafion/石墨烯修饰的玻碳电极(GCE),利用Nifion的强离子交换能力将硫堇修饰在电极表面,形成硫堇/Nafion/石墨烯复合电极.与裸玻碳电极相比,在NADH的反应中观察到了电位明显降低和电流响应显著增大.证实了硫堇/Nafion/石墨烯复合电极对NADH有协同的电催化能力.为构造有效地检测NADH的电化学传感器提供一个良好的应用平台.     

基于聚硫堇和纳米银固定酶的葡萄糖生物传感器

用循环伏安法将电子媒介体硫堇电聚合在玻碳电极表面上,使其表面形成均匀的带负电的聚硫堇膜,通过静电吸附作用吸附表面带正电荷的纳米银溶胶,接着通过静电吸附带负电的葡萄糖氧化酶,最后用聚硫堇包埋电极,从而制得性能优良的葡萄糖氧化酶(GOD)生物传感器。实验发现传感器氧化峰电流与葡萄糖的浓度在1.0×10-8~5.0×10-6mol/L(r=0.9963)范围内呈良好线性关系,检出限为5.0×10-9mol/L(S/N=3)。     

基于HGB/PTh/AuNCs无标记癌胚抗原免疫传感器的研究

本文研制了一种基于中空石墨烯球(HGB)/聚硫堇/金纳米笼的无标记型癌胚抗原传感器。将合成的中空石墨烯球修饰于玻碳电极(GCE)表面,在其上电聚合硫堇形成多孔聚硫堇(PTh)复合膜后吸附固定金纳米笼,然后将癌胚抗体(anti-CEA)固定到电极表面,制得无标记型癌胚抗原(CEA)免疫传感器。当抗体与抗原发生免疫反应时,形成的复合物阻碍了电子传递,从而降低聚硫堇的电催化活性。通过示差脉冲伏安法(DPV)检测聚硫堇的响应电流信号的降低,实现对CEA的无标记检测。在最优的实验条件下,检测癌胚抗原的线性范围为0.5~80 ng·mL-1,线性相关系数为0.9932,检测限为0.17 ng·mL-1。该免疫传感器可用于临床上CEA的检测。在血清样品中进行了CEA的检测,结果令人满意。     

基于聚硫堇、DNA/纳米银复合物共修饰癌胚抗原免疫传感器的研究

将硫堇聚合到玻碳电极(GCE)表面形成带正电的多孔聚硫堇(PTH)复合膜, 通过静电吸附固定DNA/纳米银复合物, 利用复合物中纳米银大的比表面积和强的吸附能力将癌胚抗体(anti-CEA)固定到电极表面, 从而制得高灵敏的电流型癌胚抗原(CEA)免疫传感器. 通过循环伏安法考察了电极表面的电化学行为, 并对免疫传感器的性能进行了详细研究. 在最优的实验条件下, 用示差脉冲伏安法(DPV)对癌胚抗原进行检测, 其线性范围为1.0～10.0 ng•mL^－1和10.0～80.0 ng•mL^－1, 线性相关系数分别为0.9983和0.9970, 检测限为0.24 ng•mL^－1, 并将该免疫传感器用于血清样品中CEA的检测.     

固定化辣根过氧化物酶和硫堇的过氧化物传感器

利用卡拉胶水凝胶将辣根过氧化物酶和硫堇同时固定在玻碳电极表面,制备以硫堇为媒介体的过氧化物电化学传感器.包埋在卡拉胶水凝胶中的硫堇在pH=7.0的磷酸缓冲溶液中出现了1对氧化还原峰,氧化峰电位和还原峰电位分别在-0.176和-0.264 V,电位差为88 mV,电流比近似为1,说明硫堇在电极表面发生准可逆的电化学反应.硫堇能作为辣根过氧化物酶催化还原过氧化物中的电子媒介体,加速催化还原过程中的电子传递,减少了催化还原过程中的其它氧化物的干扰.传感器检测过氧化物(过氧化氢、异丙苯基过氧化氢、过氧化丁酮、叔丁基过氧化氢)具有较快的响应时间和良好的灵敏度、重现性、稳定性及较长的使用寿命.     

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.     

功能化石墨烯固定酪氨酸酶修饰电极的制备、表征及其对对苯二酚的测定

酪氨酸酶通过乙二胺作为悬臂分子稳定地固定到功能化氧化石墨烯上,再将该杂化材料修饰玻碳电极表面制成新型生物传感器。酪氨酸酶固定在氧化石墨烯上的物理化学行为通过X射线光电子光谱和电化学阻抗进行表征,显示功能化氧化石墨烯可以促进固定酶的活性位点与修饰电极之间的电子传递。通过循环伏安法研究该电极的直接电化学和电催化行为,表明其电化学行为是一个直接的吸附控制氧化还原反应。在优化实验条件下,对苯二酚在3.0~200.0μmol/L浓度范围内与其氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)达1.0μmol/L。该生物传感器显示了较好的重现性、稳定性及选择性,在实际水样检测中得到良好应用。     

纳米金与磁性纳米复合物构建电流型免疫传感器的研究

制备了易于磁性分离、硫堇(Thi)包覆的四氧化三铁(Fe3O4)纳米复合物。通过静电吸附作用,将萘酚(Nafion)、Thi包覆的Fe3O4复合纳米粒子层层修饰到玻碳电极表面,再利用Thi分子中的氨基吸附纳米金,最后固载甲胎蛋白抗体,从而制得灵敏度高、稳定性好的无试剂电流型甲胎蛋白免疫传感器。实验通过透射电子显微镜(TEM)对该复合纳米粒子进行表征,并用循环伏安法考察了电极的电化学特性。结果表明,Fe3O4/Thi复合纳米粒子修饰的电极在实验过程中呈现出良好的氧化还原活性,其检测范围为0.05～20μg/L,检出限为0.03μg/L。     

Nafion-二茂铁-双酶修饰的葡萄糖传感器

用二茂铁作为过氧化物酶与玻碳电极的电子传递体,通过牛血清白蛋白-戊二醛交联剂把葡萄糖氧化酶和过氧化物酶固定在Nafion-二茂铁修饰玻碳电极上,制备成葡萄糖传感器。由于工作电位低,电活性物质如抗坏血酸、尿酸等对测定无干扰。该传感器的线性范围为5.0×10～(-4)～2.5×10～(-2)mol/L,响应时间小于30s.     

自组装夹心式功能化碳纳米管复合材料构建电流型甲胎蛋白免疫传感器的研究

在玻碳电极表面自组装一种夹心式的功能化碳纳米管复合膜,即首先在玻碳电极表面滴涂一层Na-fion分散的多壁碳纳米管,通过离子交换作用吸附硫堇分子后,利用硫堇分子与金纳米颗粒之间的共价键合作用组装一层金纳米颗粒功能化的多壁碳纳米管,双重增大电极比表面积,提高抗体固载量的同时可进一步提高电子传递速率,以此为甲胎蛋白抗体的固定化基质,制得电流型甲胎蛋白免疫传感器.实验结果表明,用此夹心式自组装膜固载抗体蛋白分子制得的电流型甲胎蛋白免疫传感器具有高的灵敏度和良好的选择性,检出限(S/N=3)为0.12 ng·mL-1.     

电还原氧化石墨烯-铁氰化钴修饰电极对肼的测定

本文提出了一种新的水合肼的测定方法。利用静电作用,在氧化石墨烯(GO)表面吸附一层均匀分散的Co2+形成GO-Co2+复合物,通过恒电位法电还原复合物中的GO,再利用循环伏安法将吸附的Co2+转化为铁氰化钴(CoHCF),制得电还原的氧化石墨烯-铁氰化钴修饰玻碳电极(ERGO-CoHCF/GCE)。采用扫描电子显微镜(SEM)对修饰电极表面进行了表征。研究了水合肼在该修饰电极上的电化学行为及在不同电极上的电流响应。结果表明:ERGO-CoHCF/GCE对肼具有很好的电催化氧化作用,其浓度与氧化峰电流呈良好的线性关系。     

葡萄糖氧化酶在石墨烯-纳米氧化锌修饰玻碳电极上的直接电化学及对葡萄糖的生物传感

采用滴涂法和电沉积法制备了石墨烯/纳米氧化锌复合膜修饰玻碳电极,再将葡萄糖氧化酶固定在修饰电极表面制成了电化学生物传感器,用于葡萄糖的灵敏测定。用循环伏安法在-0.7～-0.1 V范围内研究了葡萄糖氧化酶在修饰电极上的直接电化学行为。结果表明,石墨烯/纳米氧化锌复合膜能很好地保持葡萄糖氧化酶的生物活性,并显著促进了其电化学过程。在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH 7.0)中,固定在修饰电极上的葡萄糖氧化酶呈现出一对近乎可逆的氧化还原峰,并且对葡萄糖的氧化具有良好的催化作用。葡萄糖氧化酶在修饰电极上的电子转移常数ks为1.42 s-1,修饰电极对葡萄糖催化的米氏常数Kampp为14.2μmol/L。线性范围为2.5×10-6～1.5×10-3mol/L,检出限为2.4×10-7mol/L(S/N=3)。此修饰电极具有良好的导电性能、稳定性和重现性,可用于实际样品的分析测定。     

基于氧化铒-石墨烯氧化物复合纳米材料的葡萄糖氧化酶直接电化学性能及对葡萄糖的检测（英文）

将稀土纳米材料Er_2O_3用于构建葡萄糖生物传感器。Er_2O_3和氧化石墨烯形成复合基底,将葡萄糖氧化酶(GOD)固载在玻碳电极表面。首先利用SEM和XRD技术对所制备的Er_2O_3和氧化石墨烯纳米材料进行表征。利用EIS和CV对整个生物传感器制备过程进行表征。Er_2O_3的存在能有效地保持GOD的生物活性并加速其与电极之间的电子传递。由于Er_2O_3和氧化石墨烯之间的协同效应,使得制备的传感器在CV图中呈现一对明显的氧化还原峰,证实GOD和电极之间的直接电子传递性能。当用于对葡萄糖的电催化氧化时,传感器的CV响应随着葡萄糖浓度的增加而变弱。在葡萄糖浓度为1~10 mmol·L-1范围内,CV响应值与葡萄糖浓度成线性关系。此外,传感器具有好的稳定性和重现性。     

石墨烯/聚硫堇膜修饰玻碳电极上沙丁胺醇的电化学行为研究

采用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了沙丁胺醇在石墨烯/聚硫堇修饰玻碳电极上的电化学行为,该电化学传感器对沙丁胺醇显示出良好的电化学响应。在pH 7.0,扫描范围为-0.6~0.4 V,扫速为80 mV/s条件下,沙丁胺醇的氧化峰电流与其浓度在3.1×10-7~8.5×10-5mol/L范围内呈良好线性关系,检出限达9.6×10-8mol/L。结果显示石墨烯/聚硫堇修饰玻碳电极具有良好的重现性和稳定性。     

壳聚糖-g-N-羧甲基-2-硫代-4,5-2H咪唑啉酮-多壁碳纳米管复合物固定漆酶基化学传感器的性能

通过壳聚糖-g-N-羧甲基-2-硫代-4,5-2H咪唑啉酮(CTS-g-N-CSIDZ)非共价功能化多壁碳纳米管(MWCNTs)的方式制备固定漆酶载体,该复合物载体主要通过物理吸附和漆酶活性中心与载体上配体之间的配位作用来固定漆酶,较大程度地保持了游离漆酶活性位原始构象.将固定了漆酶的复合物附着在裸玻碳电极上便构筑了复合物固定漆酶修饰玻碳电极.在以分光光度法测定了这种复合物载体对漆酶的担载量、固定漆酶比活力、稳定性、重复使用性及其催化2,6-二甲氧基苯酚(DMP)氧化动力学参数的基础上,还对基于此种复合物固定漆酶修饰玻碳电极作为化学传感器(以DMP作为底物)的性能进行了研究.结果表明,该复合物具有较高的固酶担载量(81.7 mg/g)和固定漆酶比活力(1.33 U/mg);而作为电化学传感器的复合物固定漆酶修饰玻碳电极对底物DMP具有较高的亲和力(对DMP的米氏常数KM是0.0918 mmol/L),较高的灵敏度( 3680 mA· L/mol),较低的检测限(3.3×10-4 mmol/L),较高的响应选择性,良好的重现性、重复使用性和长期稳定性.这种漆酶基电极有望用作电流型特定结构的酚类传感器.     

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.     

聚硫堇/石墨烯复合材料修饰电极对NADH的电催化氧化研究

采用循环伏安法将硫堇在石墨烯修饰的玻碳电极表面聚合,得到了一种新的聚硫堇/石墨烯修饰电极,此电极兼备了石墨烯和聚硫堇的特性.实验表明:该修饰电极能有效降低NADH的过电位;对NADH的检测范围为2.4×10~(-6)~4.89×10~(-3) mol·L~(-1);检出限为6.826×10~(-7) mol·L~(-1);对尿酸和抗坏血酸的干扰有很好的消除作用;此电极稳定性、重现性较好,有很高的实际应用价值.     

壳聚糖-纳米金-葡萄糖氧化酶生物传感器的制备及其应用于葡萄糖的测定

采用了一种简便快捷的电沉积方法制备了壳聚糖-纳米金复合膜并应用于葡萄糖生物传感器的构建.氯金酸和壳聚糖的混合液在玻碳电极表面电化学还原为金纳米粒子,再将葡萄糖氧化酶通过戊二醛交联的方式固定在纳米金复合膜修饰的玻碳电极表面,制成一种新型的葡萄糖氧化酶生物传感器.该传感器对葡萄糖的响应十分快速,在5 S内即达到平衡.测定葡萄糖的线性范围为20μmol·L-1～5 mmol·L-1,检出限(3S/N)为12μmol·L-1.     

基于透明质酸及硫堇层层自组装的前列腺特异性抗原免疫传感器的研究

将带负电荷的透明质酸(HA)和带正电荷的电子媒介体硫堇(Thi)层层自组装到壳聚糖修饰的玻碳电极表面,利用硫堇上的氨基固定纳米金(nano-Au)并固载前列腺特异性抗体(anti-PSA),制得新型前列腺特异性抗原电流型免疫传感器。通过循环伏安法(CV)、微分脉冲伏安法(DPV)考察了该免疫传感器的电化学特性,并对影响该免疫传感器性能的各种因素进行详细研究。在优化实验条件下,此免疫传感器的线性范围为0.5~4μg/L和4~25μg/L,检出限为0.2μg/L。该免疫传感器具有制备简单、灵敏度高、稳定性好等优点。