纳米颗粒复合材料增强的葡萄糖生物传感器

二氧化硅和金或铂组成的复合纳米颗粒可以大幅度地提高葡萄糖生物传感器的电流响应,其效果明显优于这三种纳米颗粒单独使用时对葡萄糖生物传感器的增强作用。除了具有吸附浓缩效应,吸附定向和量子尺寸颗粒 应外,复合纳米颗粒比单独一种纳米颗粒更易于形成连续势场,降低电子在电极和固定化酶间的迁移阻力,提高电子迁移率,有效地加速了酶的再生过程,因此复合纳米颗粒显著增强了传感器电流响应。     

Nd：YAG粉体的分散性研究

钇铝石榴石(YAG)单晶因其优良的光学性能和稳定的化学性能被广泛用作激光和其它发光基础材料.掺Nd的YAG透明陶瓷激光材料的研究,是十几年来在激光工作物质制备技术领域最为重要的创新.与单晶相比,陶瓷具有容易制造、成本低、尺寸大和掺杂浓度高、可大批量生产等优点,最重要的是陶瓷可以达到与单晶一样的光学和机械性能,然而合成化学纯度高、分散性能好、无团聚、粒度均匀的纳米原料粉体是制备透明YAG陶瓷的关键.Nd: YAG陶瓷粉体制备可采用固相法[1]、溶胶-凝胶法[2]、喷雾热解法[3、4]、共沉淀法[5]、机械化学法[6]等多种合成方法.这些方法中各有优缺点,共沉淀法是一种方法简单,易于控制,成本低廉的一个体系,郭旺[7]、王宏志[8]等所在的研究组对YAG的纯相、前驱体的组成、控制溶液的浓度和沉淀剂的pH值也进行了分析,在这些研究中,虽然都能形成较纯的YAG相,但其颗粒间也有较多的团聚,所以本文着重研究了不同分散剂对YAG粉体分散性的影响.采用共沉淀法合成粉体,在合成粉体时加入不同的分散剂,研究获得分散、无团聚的粉体.     

含电子媒介物的一次性葡萄糖传感器的响应性能

目前,适合于测量体内、外生理溶液中葡萄糖浓度的葡萄糖检测装置中,国外便携式产品占据全部国内市场,其中绝大部分是基于比色原理,近些年国外又推出一次性使用电化学葡萄糖传感器。基于葡萄糖传感器中新的测量电流方法,本文主要从材料选择和结构进行研究,以提高传感器的性能。本研究以水溶性高分子材料聚丙烯酰胺为载体,探讨加入电子媒介物铁氰化钾后,一次性传感器的各种影响因素及影响规律,并探索工作电极和参比电极为相同材料的可行性,为制作性能优良的一次性传感器提供依据。     

纳米颗粒增强的葡萄糖生物传感器

研制的纳米增强葡萄糖传感器是用纳米憎水Ａｕ颗粒。亲水Ａｕ颗粒、憎水ＳｉＯ_２颗粒以及Ａｕ和－ＳｉＯ_2颗粒混合与聚乙烯醇缩丁醛（ＰＶＢ）构成复合固酶膜基质,用溶胶－凝胶法固定葡萄糖氧化酶（ＧＯＤ）,组成葡萄糖生物传感器．实验表明,纳米颗粒可以大幅度提高固定化酶的催化活性,响应电流从相应浓度的几十纳安增强到几千纳安,电极响应迅速, １ｍｉｎ达到稳态,探讨了纳米颗粒效应在固定化酶中所起的作用,开辟了制备直接电子传递第三代生物传感器的新途径和纳米颗粒应用的新领域。     

电极处理对葡萄糖传感器稳定性的影响

针对目前在共价键法固定葡萄糖氧化酶传感器过程中,存在影响传感器稳定性的封装,氧化和后处理3个问题,通过选择新的封装材料,进行多层复合封装,解决了因封装失效影响传感器稳定性的问题。研究了铂电极的氧化方法和氧化程度对传感器稳定性的影响,优化了铂电极的氧化工艺;采用了新的电极通电后处理方法,制得了性能良好的传感器,使电极的稳定性显著提高,经连续测试15天,传感器的相对活性为91％,存放3个月后,传感器的相对活性达到90％。     

Glucose biosensor enhanced by nanoparticles

Glucose biosensors have been formed with glucose oxidase (GOD) immobilized in composite immobilization membrane matrix, which is composed of hydrophobic gold, or hydro-philic gold, or hydrophobic silica nanoparticles, or the combination of gold and silica nanoparticles, and polyvinyl butyral (PVB) by a sol-gel method. The experiments show that nanoparticles can significantly enhance the catalytic activity of the immobilization enzyme. The current response can be increased from tens of nanoamperometer (nA) to thousands of nanoamperometer to the same glucose concentration, and the electrodes respond very quickly, to about 1 min. The function of nanoparticles effect on immobilization enzyme has been discussed.     

葡萄糖传感器聚氨酯扩散限制膜响应动力学的研究

对采用聚氨酯薄膜作为扩散限制膜的葡萄糖传感器的响应动力学进行了分析与计算。通过对葡萄糖氧化酶（GOD）的米氏常数Km值及衡量扩散控制作用的Y值的计算,从理论上说明了扩散限制膜的引入是提高葡萄糖传感器响应线性范围的一种有效方法。计算结果表明：GOD经壳聚糖固定化后米氏常数Km从9.6减小到7.2mmol/L;随着制膜液浓度及浸渍次数的增加,Y值增加,线性范围扩大,与实验结果是一致的。     

亲水金和憎水二氧化硅纳米颗粒对葡萄糖生物传感器响应灵敏度的增强作用

用亲水金、憎水二氧化硅纳米颗粒固定葡萄糖氧化酶(GOD),采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为辅助固酶膜基质来制备葡萄糖生物传感器,并考察了亲水金、憎水二氧化硅纳米颗粒对酶电极电流响应的影响.实验表明,引入纳米粒子可显著增强电极响应灵敏度.并对两种不同性质纳米颗粒所起作用的可能机理进行讨论,从理论和实验上证明了纳米颗粒对固定酶的作用.为制备有实用价值的葡萄糖生物传感器提供了可供参考的实验和理论依据.