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电化学生物传感器具有灵敏度高、便携性好、响应快速和易于集成等优点,在临床检测方面有很大应用潜力,并在可穿戴健康监测领域得到了快速发展。但在实际临床生物样本检测中,非靶标生物物质会在电极表面产生非特异性吸附(即生物污染),影响了电化学生物传感器的性能。因此,构建具有防污染能力的传感界面(抗污界面),防止非靶标物质吸附到电极表面,对于扩大电化学生物传感器的实际应用范围,实现在复杂生物样本中的检测至关重要。本文概述了物理、化学和生物抗污电极界面的构建及其在临床相关生物标志物检测中的应用,为电化学生物传感器实际应用性能的提升提供技术参考,并通过对界面抗污原理和存在问题的探讨,对抗污界面发展前景和未来趋势予以展望。 相似文献
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钴卟啉修饰电极为基底的葡萄糖酶电极 总被引:1,自引:1,他引:1
生物电化学传感器的开发和应用是目前电分析化学研究中的一个重要方向,其中最引人注目的是电流式生物电化学传感器的研究。传统的电流式生物电化学传感器的基础电极采用的是能检测氧气和过氧化氢的贵金属电极。本文采用四苯基钴卟啉化学修饰电极代替 相似文献
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自组装膜技术在电分析化学中的研究与应用 总被引:9,自引:0,他引:9
本文对自组膜(SAMs)在电分析化学中的研究和应用进行了比较全面的综述。SAMs是单分子膜化学修饰电极发展的最高形式,本文着重阐述了硫醇/金单分子层自组膜在微电极、生物电化学和生物传感器、液相色谱电化学、电催化、光谱电化学等电分析化学研究领域中的应用,并进行了展望。 相似文献
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通过在不锈钢针灸针(AN)表面依次电沉积金(Au)纳米颗粒和铂(Pt)纳米颗粒,基于它们在AN表面的协同作用,实现了一种用于非酶葡萄糖检测的电化学生物传感器。首先,通过扫描电子显微镜对其功能界面(Pt/Au/AN)进行表征,结果显示类似卷心菜的纳米材料均匀致密地分布在AN表面。然后,通过循环伏安法和电化学阻抗法对Pt/Au/AN电极的电化学特性进行了研究。结果表明,与Au/AN或Pt/AN电极相比,Pt/Au/AN电极对葡萄糖氧化表现出优越的电催化活性。这表明双金属Pt/Au的接触界面是葡萄糖氧化的重要电催化位点。在pH7.4的模拟生理介质中,制得传感器的线性范围为0.1~35 mmol·L-1,检测限为0.0763 mmol·L-1,对葡萄糖的检测表现出较高的灵敏度和良好的抗干扰性能、稳定性。此外,该传感器已成功用于人体血清葡萄糖的检测。 相似文献
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结合实际发展电化学科学─—武汉大学电化学研究室工作简介 总被引:1,自引:1,他引:0
结合实际发展电化学科学─—武汉大学电化学研究室工作简介查全性,陆君涛(武汉大学化学系电化学研究室,武汉430072)在物理化学的众多分支学科中,电化学长期保持良好的发展势头。除了电化学所研究的体系(溶液、电极/溶液界面等)具有广泛的基础意义外,促使电... 相似文献
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界面微环境是影响酶催化反应及酶传感性能的关键因素. 本研究基于三维微纳米结构多孔金基底, 通过调控电极表面的亲水和疏水浸润性, 制备了具有固-液-气三相界面微环境的氧化酶电极, 并研究了界面微环境对酶催化反应动力学的影响规律. 基于所制备的三相界面多孔金结构酶电极, 反应物氧气能够从气相直接快速地传输到酶催化反应界面, 极大地提升了界面氧气浓度及其稳定性, 从而大幅度提高了氧化酶活性及酶电极响应的稳定性. 以葡萄糖为模型待测物, 基于该三相界面酶电极的电化学酶生物传感器拥有宽的线性范围、 高的灵敏度、 低的检出限以及良好的稳定性. 这类独特的三相反应界面设计为高效酶生物传感器的建构以及生物分子的精准检测提供了新思路. 相似文献
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电化学传感器在用于细胞实时监测过程中,电极界面污染严重影响其检测性能.通过将纳米光催化剂与电化学传感材料复合,构建光致清洁电化学传感器,为电极界面的高效及无损更新提供了新思路.然而光催化产生的活性氧自由基导致细胞损伤,限制了细胞培养及检测过程中电极界面的实时更新.为此,我们在PEDOT@CdS/TiO2/ITO可见光致更新电极表面旋涂明胶薄层,在保持电极良好的光致清洁和电化学传感性能同时,利用明胶薄层阻碍光催化产生的活性氧自由基扩散至细胞表面,显著降低了细胞损伤.此外,明胶优良的生物相容性有利于细胞的黏附及增殖.利用该电极,我们实现了人脐静脉内皮细胞(HUVECs)培养过程中,电极的在线更新以及细胞释放一氧化氮的实时监测. 相似文献
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模拟生物膜方法研究钢在海水中的腐蚀行为 总被引:8,自引:0,他引:8
近年来,微生物腐蚀受到广泛重视。本文根据生物膜的结构特征,以含羧酸官能团的β-D甘露糖醛酸单元等构成的天然高分子多糖凝胶沉积于电极表面,形成模拟生物膜,初步建立起模拟生物膜环境的实验方法,并探讨了模拟海水NaCl溶液中生物膜对10CrMoAl、E2低合金钢和18-8不锈钢腐蚀行为的影响。采用极化曲线法、电偶电流测试及交流阴抗谱等电化学方法研究了上述材料在模拟生物膜环境中的腐蚀电化学行为,得到了一些 相似文献
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氧化还原蛋白质在模拟生物膜修饰电极上的直接电化学 总被引:8,自引:0,他引:8
评述了氧化还原蛋白在模拟生物膜这种新型的化学修饰电极上的直接电化学研究的进展。对蛋白质在表面活性剂薄膜电极和多层复合薄膜电极上的电化学行为、模拟生物膜的超分子结构以及蛋白质在该类薄膜修饰电极上对不同底物的电催化性质进行了较详细的介绍。 相似文献
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玻碳电极(GCE)是各类电化学传感器常用的基础电极,其界面特征直接影响检测性能。本文详细考察了电极体系的电化学过程,针对GCE传感界面,探讨了一个等效电路中电解质电阻、电荷输运电阻、扩散阻抗、电化学(氧化/还原)反应阻抗、表面吸附阻抗和双电层电容等电学元件的物理意义,并给出了对应的数学模型。通过改变模型中5个参数值,模拟了不同状态下的阻抗谱,分析了电极系统各参数对GCE阻抗谱的贡献规律。最后,采用该数学模型对裸GCE和修饰GCE在铁氰化钾溶液中的阻抗谱进行分析,拟合结果与实验数据吻合度高;基于拟合获得参数,定量对比分析了修饰前后电极表面的特征变化。 相似文献
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以五氯酚(PCP)为目标污染物,在隔膜式电解槽中研究了不同离子交换膜对采用生物膜电极法处理五氯酚的影响. 结果表明,阴离子交换膜有利于五氯酚在生物膜电极上的转化和中间产物的去除;与生物法和电化学法降解五氯酚相比,采用以钛基二氧化铅为阳极(Ti/PbO2)、生物膜电极为阴极、阴离子交换膜为隔膜的电解槽处理时,五氯酚的降解效果明显优于生物法和电化学方法,经24 h处理后五氯酚的去除率和化学需氧量(COD)去除率均可达到96%(质量分数). 相似文献
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蛋白质的界面吸附及其生物活性因它在构建生物传感、生物电子器件和生物燃料电池等方面具有重要的作用而倍受关注.对此,界面电场是吸附的一个重要影响因素,它能明显地影响蛋白质分子在材料界面的吸附量、分子构象以及分子定向.本文应用电化学方法和红外光谱技术研究了血红蛋白在三维多孔金膜电极上的吸附动力学及其生物活性随界面电场的变化关系.结果表明,由界面电场产生的过量表面电荷可借助与蛋白质分子之间的静电作用加速蛋白质分子在电极表面的吸附,提高其吸附量;但是,过高的界面电场将破坏吸附蛋白质的构象以及降低它还原过氧化氢的催化活性;只有在零电荷电位下,吸附在电极表面的血红蛋白才能保持其天然的构象和生物催化活性.本研究将为生物传感器、生物电子器件和生物燃料电池的构建提供理论依据,加深对荷电生物界面上生物分子界面行为的认识. 相似文献