基于伴刀豆球蛋白固定过氧化物酶无介体新型生物传感器的研制

以纳米金吸附辣根过氧化物酶,用活化的伴刀豆球蛋白(Con A)将其固定在裸金电极表面,研制成一种新型的无介体辣根过氧化物酶生物传感器。探讨了纳米金的尺寸、组装膜层数、工作电位和pH等实验条件对传感器性能的影响。在pH7.0,外加电压-150mV(vs.SCE)条件下,传感器对H2O2在5.0×10-6~1.2×10-2mol/L范围内呈线性关系;检出限为2.9×10-6mol/L。将传感器用于实际样品的测定,结果良好。     

基于明胶-碳纳米管的辣根过氧化物酶修饰电极在离子液体中的直接电化学

制备了明胶(Gel)-多壁碳纳米管(MWCNTs)纳米复合物,将其修饰在玻碳电极表面,再吸附辣根过氧化物酶(HRP),制得明胶-多壁碳纳米管-辣根过氧化物酶修饰电极(Gel-MWCNTs-HRP/GCE).该修饰电极在PBS中的循环伏安图上出现了一对峰形良好、几乎对称的氧化还原峰,式量电位为-0.356 V(vs.SCE),表明包埋在Gel-MWCNTs中的HRP与电极之间发生了直接电子传递.当扫速在20 ～ 180 mV/s时,氧化峰电流(Ipa)与还原峰电流(Ipc)均与扫速成正比,表明电极过程是受电子传递速率控制的表面传质过程.运用循环伏安法研究了修饰电极的电化学特性,探讨了工作电位、pH值、干扰物质等对修饰电极的影响.实验结果表明,HRP在修饰电极表面能有效和稳定地进行直接电子转移,并保持了其对过氧化氢(H2O2)的生物催化活性.进一步研究发现,在含有亲水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸([BMIM]BF4)的溶液中,修饰电极对H2O2显示出更灵敏的催化活性,其线性范围为2.0×10-7～0.13 mol/L,检出限(S/N =3)为2.3×10-8 mol/L.该电极具有灵敏度高、重现性及稳定性好、使用寿命较长等优点,同时还显示了较好的抗干扰能力.     

邻苯二酚在金纳米粒子-碳纳米管复合修饰电极上的电化学行为

用循环伏安法研究了在pH7.0的磷酸盐支持电解质中,在-1.0～1.0 V(vs.SCE)电位范围内,邻苯二酚在金纳米粒子-碳纳米管复合修饰电极上的电化学行为,发现金纳米粒子-碳纳米管复合膜对邻苯二酚的电化学反应具有非常明显的电催化作用,催化效果强于单独的金纳米粒子或碳纳米管修饰电极。邻苯二酚在该修饰电极上的电化学反应受到表面吸附过程控制。可利用该修饰电极对对苯二酚、邻苯二酚和间苯二酚进行同时测定。邻苯二酚在4.0×10-5～1.0×10-3mol.L-1范围内呈线性,检出限(3S/N)达到1.0×10-5mol.L-1。     

基于辣根过氧化物酶/纳米金/辣根过氧化物酶/多壁纳米碳管修饰的过氧化氢生物传感器的研究

以固定在玻碳电极上的多壁纳米碳管为基底吸附辣根过氧化物酶, 再固定纳米金, 然后再结合一层辣根过氧化物酶, 利用多壁纳米碳管对辣根过氧化物酶的直接电化学催化特性及纳米金对蛋白质的强吸附能力及强的电子传导特性制备了无电子媒介体的过氧化氢生物传感器. 采用循环伏安法, 在无电子媒介体时, 该传感器对H₂O₂ 仍能具有良好的催化活性, 放大了电信号, 提高了该酶传感器的灵敏度及稳定性. 实验证明, 该传感器在H₂O₂浓度为 1.0×10^－6～ 1.0×10^－3 mol•L^－1范围内有线性响应, 线性相关系数r²＝0.9964. 并探讨了电极的稳定性、寿命及重现性.     

纳米聚苯胺修饰石墨电极的葡萄糖双酶传感器

用循环伏安法在石墨电极上制得纳米纤维聚苯胺, 并在其上固定葡萄糖氧化酶(GOD)和辣根过氧化物酶(HRP)制备葡萄糖双酶传感器. 用交流阻抗、SEM等技术对其进行表征; 考察了各种因素对双酶电极响应电流的影响以及双酶电极的稳定性. 该传感器对葡萄糖响应电流的测定在0.05 V(vs SCE)下进行, 有效避免了电活性物质的影响, 线性响应范围为0.05-2.0 mmol·L-1.     

辣根过氧化物酶生物传感器的制备及其应用于过氧化氢的测定

通过将碳纳米管及二氧化钛复合材料(CNT-TiO2)修饰于金电极表面,并借其对辣根过氧化物酶的静电吸附和对羧酸基的高反应特性,使辣根过氧化物酶(HRP)固定在CNT-TiO2表面,制成了辣根过氧化物酶生物传感器(HRP-CNT-TiO2)。对此修饰电极在磷酸盐缓冲介质(pH7.2)中的电催化性质及其电催化反应的最佳条件作了研究。试验结果表明,此电极对过氧化氢有很好的电催化特性,且发现当过氧化氢的浓度在4.2×10-7~3.2×10-4mol.L-1之间与ΔI之间呈线性关系,检出限(S/N=3)为7.2×10-8mol.L-1。为试验方法的精密度,对过氧化氢的浓度水平为5×10-5mol.L-1的条件下进行了8次测定,结果的RSD值为4.5%。     

基于自组装L-半胱氨酸与纳米金的H2O2生物传感器

通过在金电极表面自组装L-半胱氨酸,再分别吸附纳米金与辣根过氧化物酶(HRP)的方法,成功的制备了H2O2生物传感器.采用循环伏安法考察了传感器的电化学特性,电极对H2O2在浓度为2.1×10-6～3.6×10-3 mol/L的范围内呈线性,检出限为8.9×10-7 mol/L (S/N＝3).该传感器具有稳定性好,线性范围宽,检出限低等优点,同时具有一定的抗干扰能力.     

明胶固定辣根过氧化物酶制备H_2O_2传感器

用明胶将辣根过氧化物酶(HRP)固定于多壁碳纳米管(MWNT)和茜素红(AR)修饰的玻碳(GC)电极上,制成HRP生物传感器(HRP/AR/MWNT/GC),然后在3%戊二醛(GA)中进行交联改性,以克服明胶膜易溶胀的缺点,并提高膜的稳定性.同时详细探讨了该传感器对H2O2的响应性能,并优化了实验条件.结果表明,该传感器对H2O2的线性响应范围为5.0×10-6～1.0×10-3mol/L,线性相关系数为0.9932,检出限为1.0×10-7mol/L,且放于4℃环境30d后,峰电流值约为原来的72.1%.该传感器响应快速,灵敏度高,且具有良好的重现性、稳定性及较长的使用寿命,具有潜在的应用价值.     

普鲁士蓝和苝四甲酸二酐衍生物膜修饰的过氧化氢生物传感器

以玻碳电极(GCE)为基底,采用恒电位法沉积一层普鲁士蓝(PB),然后将苝四甲酸二酐衍生物(PTC-NH2)自组装到其表面,形成既带氨基功能团,又可有效防止PB渗漏的导电膜.通过静电吸附和共价键合作用固定纳米金和辣根过氧化物酶(HRP)的复合物,从而制得性能优良的过氧化氢(H2O2)生物传感器.采用循环伏安法(CV)和计时电流法,考察了传感器的电化学性能.实验表明,本传感器具有灵敏度高、线性范围宽、检出限低、稳定性好、抗干扰能力强等特点.其线性范围为2.0×10-6～1.4×10-3mol/L;检出限为8.3×10-7mol/L(S/N=3).     

DNA-HRP/聚M-酪氨酸共修饰电极的制备及其电化学性能的研究

以聚L-酪氨酸膜为载体,固载DNA和辣根过氧化物酶(HRP)制备过氧化氢生物传感器.该传感器对H2O2表现出良好的催化还原特性,具有灵敏度高,稳定性好且易于制作等特点.其线性响应范围为:2.0×10-6～1.1×10-2 mol/L,检出限为8.0×10-7 mol/L (S/N=3).     

DNA-HRP/聚L-酪氨酸共修饰电极的制备及其电化学性能的研究

以聚L-酪氨酸膜为载体,固载DNA和辣根过氧化物酶(HRP)制备过氧化氢生物传感器.该传感器对H2O2表现出良好的催化还原特性,具有灵敏度高,稳定性好且易于制作等特点.其线性响应范围为: 2.0×10-6～1.1×10-2 mol/L,检出限为8.0×10-7 mol/L (S/N=3).     

碳纳米管/TiO2薄膜固定酶的生物传感器及电催化氧化H2O2的研究

采用酸性溶胶法在碳纳米管上负载纳米TiO2颗粒,并制备了CNT-TiO2薄膜固定辣根过氧化物酶的生物传感器。研究了该生物传感器在磷酸盐缓冲溶液中对H2O2的电催化氧化作用及实验条件的影响。结果表明该生物传感器对H2O2表现出良好的电催化性能,在最佳实验条件下,对H2O2检测的线性范围为:4.2×10-7mol/L~3.2×10-3mol/L。检出限为:7.22×10-8mol/L。     

层层自组装法制备碳纳米管/酶多层膜电极及其检测酚类物质

将十二烷基硫酸钠（SDS）分散的碳纳米管(CNTs)和辣根过氧化物酶(HRP)通过层层组装方法构筑HRP多层膜酶电极,并将其用于酚类物质的分析检测研究。紫外-可见光谱表明,SDS分散的CNTs可与HRP均匀有效地组装构筑多层酶膜。电化学研究表明,CNTs的引入很好地提高了HRP电极的灵敏度;随着CNTs/HRP组装层数的增加,电极的电化学响应增加。研究结果表明该HRP电极对酚类物质（邻苯二酚、对苯二酚和苯酚）的分析检测具有宽的线性范围、好的灵敏度和抗干扰性。     

SiO_2/Nafion杂化膜固定酶的过氧化氢生物传感器

通过溶胶-凝胶技术制备SiO2/Nafion杂化膜并固定辣根过氧化物酶,以杂化膜中Nafion固定的亚甲基蓝为辣根过氧化物酶和玻碳电极间的电子传递介体,制成了电流型过氧化氢生物传感器。探讨了杂化膜的制备条件、工作电位、pH值、温度、干扰物质等对生物传感器的影响。该生物传感器的线性响应范围为1.0×10-6～1.6×10-4mol/L,检出限(S/N=3)为6.0×10-7mol/L,达到95%稳态响应电流用时少于15s。固定化酶对过氧化氢催化反应的米氏常数为1.129 mmol/L。     

基于石墨烯-壳聚糖-辣根过氧化物酶的H2O2生物传感器的研制

制备了石墨烯-壳聚糖(GR-CS)纳米复合材料,并将之与辣根过氧化物酶(HRP)混合,构建了基于石墨烯-壳聚糖-辣根过氧化物酶的生物传感器(GR-CS-HRP/GC)。探针及循环伏安研究表明,该界面具有优异的电子传导能力、较大的比表面积和良好的生物相容性,对H2O2的还原显示出较好的电催化活性,在工作电位为-0.2 V,0.05 mol/L的磷酸盐缓冲盐溶液(PBS,pH 6.8)中,该酶传感器对过氧化氢响应灵敏度高,检测范围宽,测定H2O2的线性范围为5.0×10-7～2×10-3mol/L(相关系数为0.998)。检出限为2.0×10-7mol/L(S/N=3)。并且表现出良好的稳定性和高选择性。该电极用于实际样品中H2O2的测定,结果令人满意。     

辣根过氧化物酶/多壁碳纳米管修饰铂电极生物传感器用于过氧化氢的循环伏安测定

将1mg多壁碳纳米管(MWCNT's)分散在5mL的0.5g·L~(-1)壳聚糖溶液中后,滴涂在铂电极表面,制得多壁碳纳米管修饰电极。将上述修饰电极在辣根过氧化物酶(HRP)溶液中浸泡8h,在MWCNT's修饰电极表面静电吸附辣根过氧化物酶,制成过氧化氢生物传感器,用于过氧化氢的测定。试验结果表明:在pH 6.0的磷酸盐缓冲溶液中,HRP/MWCNT's修饰电极对过氧化氢具有明显的电催化还原作用,过氧化氢的浓度在3.5×10~(-5)～9.0×10~(-3)mol·L~(-1)范围内与其还原峰电流呈线性关系,检出限(3S/N)为2.4×10~(-5)mol·L~(-1)。用标准加入法作回收试验,回收率在96.0%～101.8%之间。     

L-半胱氨酸/辣根过氧化物酶/纳米银/辣根过氧化物酶修饰电极循环伏安法测定过氧化氢

在金电极表面自组装L-半胱氨酸,再分别吸附辣根过氧化物酶(HRP)和纳米银,制得L-半胱氨酸/辣根过氧化物酶/纳米银/辣根过氧化物酶修饰电极。采用循环伏安法研究了修饰电极的电化学特性,探讨了pH值、温度对电极响应的影响,考察了电极的重复性、稳定性及选择性。实验结果表明,HRP在修饰电极表面能进行有效和稳定的电子转移,HRP保持了其对H2O2还原的生物催化活性。该电极对H2O2检测的线性范围为8.6×10-7～1.3×10-3mol/L,r=0.9985,检出限(S/N=3)为1.6×10-7mol/L。该电极具有稳定性好、线性范围宽、检出限低等优点,同时具有一定的抗干扰能力。     

基于聚硫堇和纳米金共修饰的过氧化氢生物传感器的研究

用循环伏安法将电子媒介体硫堇电聚合在铂电极上,使其表面形成均匀的带负电的聚合膜层,通过静电吸附作用固定表面带正电荷的辣根过氧化物酶,接着吸附纳米金,然后再利用纳米金吸附固定一层辣根过氧化物酶,制成了新型过氧化氢生物传感器。实验发现,该传感器增加了酶的吸附量,响应快、灵敏度高、稳定性好,对H2O2表现出良好的响应特性。检测范围为5.2×10-7~2.0×10-3mol/L,检出限为1.7×10-7mol/L,并具有抗尿酸、抗坏血酸等干扰的特点。     

碳纳米管负载铂-二氧化钌纳米颗粒用于葡萄糖传感器的研究

建立了多壁碳纳米管(MWNTs)负载铂二二氧化钌纳米颗粒的液相化学还原法.以Nafion为固定剂,将Pt-RuO2/MWNTs复合材料修饰于玻碳电极的表面,制备了一种无酶型葡萄糖传感器.实验表明:复合材料修饰的电极对葡萄糖响应电流明显,并且受抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和尿酸(UA)的干扰小.本实验采用安培法测定葡萄糖,线性范围为2 0×10 3～1.0×10-2 mol/L(R～0.9965);灵敏度为119.26 μA cm-2(mmol/L)-1;检出限为1.25×10 -5 mol/L(信噪比为3);响应时间为4.8 s.PtRuO2/MWNTs修饰电极可作为性能良好的无酶型葡萄糖传感器.     

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。