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。     

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)。     

壳聚糖纳米球和纳米金修饰葡萄糖生物传感器的研究

构造了一种以碳纳米管接枝的壳聚糖为基底,然后将羧基二茂铁电聚合在其氨基化的表面,利用负电荷的表面组装PDDA保护的纳米金,最后通过静电吸附葡萄糖氧化酶,制得了新型的葡萄糖生物传感器。在优化的实验条件下,该传感器的响应电流与其浓度在3.0×10-6~2.9×10-3mol/L范围内呈现良好的线性关系,检测限为1.4×10-6mol/L。此外,该传感器还具有灵敏度高、稳定性好和抗干扰能力强等特点。     

基于纳米金和硫堇固定酶的过氧化氢生物传感器

在铂电极上自组装一层纳米金(GNs), 构建负电荷的界面, 然后通过金-硫、金-氮共价键合作用和静电吸附作用自组装一层阳离子电子媒介体硫堇(Thio). 再以同样的作用自组装一层GNs和辣根过氧化酶(HRP)的混合物, 最后在电极最外层滴加一层疏水性聚合物壳聚糖(Chit), 由此制备了一种新型的过氧化氢生物传感器. 研究了工作电位、检测底液pH、温度对响应电流的影响, 以及GNs和HRP之间的相互作用, 探讨了传感器的表面形态、交流阻抗、重现性和稳定性. 该传感器的酶催化反应活化能为12.4 kJ/mol, 表观米氏常数为6.5×10^－4 mo/L, 在优化的实验条件下, 所研制的传感器对H₂O₂的线性范围为5.6×10^－5～2.6×10^－3 mol/L, 检出限为1.5×10^－5 mol/L. 应用此方法制备了HRP和葡萄糖氧化酶(GOD)双酶体系葡萄糖生物传感器, 并应用于实验样品葡萄糖含量的测定.     

基于硫堇/碳纳米管修饰金电极的过氧化氢生物传感器

制备了以硫堇(TH)、纳米金(Nano-Au)及多壁碳纳米管(MWNT)修饰的H2O2生物传感器.探讨了工作电位、温度、pH对电极响应的影响,考察了电极的重现性、抗干扰能力及使用寿命.该传感器具有线性范围宽、检出限低、灵敏度高、稳定性好和抗干扰能力强等特点.其线性范围为7.0×10-7～4.0×10-3 mol/L;检出限为2.3×10-7 mol/L;灵敏度为0.13 A/(mol L-1 cm2);达到稳定电流所用时间《9 s.米氏常数为0.62 mmol/L,表明所固定的酶具有较高的生物活性.     

金纳米修饰毛细管电泳分离氨基苯甲酸

报道了一种金纳米修饰毛细管电泳分离、测定氨基苯甲酸的新方法。采用制备的金纳米进行了石英毛细管修饰。探讨了修饰金纳米浓度、修饰时间以及缓冲溶液加入一定浓度的金纳米对三种氨基苯甲酸分离和测定的影响,优化了分离电压、酸度以及缓冲溶液浓度等实验条件。结果表明金纳米的存在,显著的改进了氨基苯甲酸分离的选择性,增强了分离效率。在优化的实验条件下,进行了邻、间、对三种氨基苯甲酸的分离和测定。线性浓度范围为0.5–40 µg·mL,相关系数0.9978-0.9992。检测限(S/N = 3) 为0.1-0.5µg·mL。     

基于辣根过氧化物酶/纳米金/L-半胱氨酸/聚邻氨基苯甲酸膜修饰的过氧化氢生物传感器

描述了测定过氧化氢的第三代电流型生物传感器。为了制备生物传感器，邻氨基苯甲酸（oABA）被电聚合到铂电极的表面形成具有抗干扰能力的静电排斥层。辣根过氧化物酶（HRP）通过纳米金（Nano-Au）的吸附固定到修饰了聚邻氨基苯甲酸及L-半胱氨酸的电极上。过氧化氢的测量是在相对于饱和甘汞电极的＋20 mV处进行的。修饰好的电极具有快速的响应，优秀的再现性和灵敏度，宽的线性范围和低的干扰水平等特点。我们研究了温度和pH对电极响应的影响及传感器的稳定性。在优化的条件下，传感器对过氧化氢的线性范围是2.99×10^-6到3.55×10^-3 mol/L，灵敏度和检测下限分别为0.0177 A•L^－1•mol^－1和4.3×10-7 mol/L（S/N＝3）。传感器不到10 s就可以达到响应的95％。     

对巯基苯硼酸／纳米金修饰玻碳电极用于葡萄糖的识别

采用自组装技术,将对巯基苯硼酸(MPBA)自组装于带正电荷纳米金(nano-gold,NG)修饰的玻碳电极(GCE)表面,从而制得用于识别葡萄糖的无酶传感器(MPBA/NG/GCE).通过交流阻抗技术和循环伏安法考察了MPBA/NG/GCE修饰电极的表面电化学特性,同时研究了葡萄糖在该修饰电极上的电化学行为,讨论了利用该修饰电极测定葡萄糖的最佳条件.结果表明:在优化的条件下,氧化峰电流与葡萄糖浓度在1.0～150.0 mmol/L范围内呈良好的线性关系,其回归方程为ΔIp (μA)=3.37+0.342c(mmol/L),相关系数为r=0.999,检出限为3.8×10-5 mol/L (S/N=3),可用于葡萄糖分子的电化学识别.     

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.     

超细银－金复合颗粒增强酶生物传感器的研究

用琥珀酸二异辛酯磺酸钠／环已烷反胶束体系合成憎水纳米银－金复合颗粒， 并用此纳米银－金颗粒与聚乙烯醇缩丁醛构成复合固酶模基质，用溶胶－凝胶法固 定葡萄糖氧化酶，构建葡萄糖生物传感器。实验表明，纳米憎水银－金颗粒可以大 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几万纳安。探 讨了纳米颗粒效应在固定化酶中所起的作用，为纳米颗粒在生物传感器领域中的应 用提供了可参考的实验和理论依据。     

Amperometric Glucose Biosensor Based on Ultrafine Platinum Nanoparticles

Abstract

In the present paper the ultrafine and highly dispersed platinum nanoparticles (average size 3 nm) were used for the construction of a glucose biosensor in a simple method. An excellent response to glucose has been obtained with a high sensitivity (137.7 µA mM^?1 cm^?2) and fast response time (5 s). The biosensor showed a detection limit of 5 µM (at the ratio of signal to noise, S/N=3) and a linear range form 0.2 to 3.2 mM with a correlation coefficient r=0.999. The apparent Michaelis–Menten constant (k _m) and the maximum current were estimated to be 9.36 and 1.507 mA mM^?1 cm^?2, respectively. In addition, effects of pH value, applied potential and the interferents on the amperometric response of the sensor were investigated and discussed.     

二茂铁功能化Fe3O4/碳纳米管/壳聚糖复合膜葡萄糖生物传感电极的研究

采用交联法制备了羧基二茂铁功能化Fe₃O₄纳米粒子（FMC-AFNPs）复合材料,并将该复合纳米材料与多壁碳纳米管（MWNTs）、壳聚糖（CS）及葡萄糖氧化酶（GOD）混合修饰于自制的磁性玻碳基底(MGC)表面,制备了GOD/FMC-AFNPs/MWNTs/CS复合膜生物传感器电极. 实验结果表明,FMC-AFNPs复合材料有效地克服了二茂铁在电极表面的泄漏,且FMC-AFNPs/MWNTs/CS复合膜良好的生物兼容性较大地改善了固定化GOD的生物活性. MWNTs具有良好的导电性和大比表面积,在修饰膜内可作为电子传递“导线”,极大地促进电极的电子传递速率,提高电极的电催化活性和灵敏度. 该电极的葡萄糖检测的线性范围为1.0×10^-5 ~ 6.0×10^-3 molL^-1,检测限为3.2×10^-6 mmolL^-1（S/N=3）,表观米氏常数为5.03×10^-3 mmolL^-1,且有较好的稳定性和重现性.     

纳米铂颗粒修饰薄膜金电极的新型葡萄糖传感器研究

在没有引入电子媒介体条件下,为了提高传感器的响应灵敏度,降低工作电位,利用电化学沉积法在薄膜金电极表面修饰纳米铂颗粒,并通过戊二醛固定酶的方法制备了一种新型生物传感器。研究了在薄膜金电极上修饰纳米铂颗粒前后传感器对低浓度葡萄糖的响应影响。结果表明,纳米铂颗粒修饰后所制备的葡萄糖传感器工作电位下降为0.4 V,测定葡萄糖的检出限从100μmol/L下降到10μmol/L。传感器对10~1300μmol/L低浓度葡萄糖的响应灵敏度为50.8 nA/(cm2μmol/L);响应时间30 s;r为0.9974;传感器精密度为2.1%,并具有较好的稳定性。     

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.     

基于金纳米粒子/聚阿魏酸/多壁碳纳米管修饰电极的DNA计时库仑法生物传感器的制备

构建了基于金纳米粒子/聚阿魏酸/多壁碳纳米管(AuNPs/PFA/MWCNTs)修饰电极的DNA计时库仑法生物传感器.利用循环伏安技术在多壁碳管修饰的玻碳电极表面上聚合一层阿魏酸,在恒电位条件下,在阿魏酸表面沉积金纳米粒子,巯基DNA作为探针通过金硫键固定在金纳米粒子表面.电化学交流阻抗技术(EIS)与扫描电镜(SEM...     

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.     

硅溶胶-凝胶包埋纳米金和酶的葡萄糖生物传感器

采用溶胶-凝胶技术将金纳米粒子和葡萄糖氧化酶一次性固定于硅溶胶-凝胶的网络结构中,制备了葡萄糖生物电化学传感器并优化了传感器的制备条件。酶电极对葡萄糖具有良好的电化学响应,葡萄糖浓度在0.02~2.0 mmol/L范围内和催化电流呈线性关系,检出限为0.005 mmol/L。酶电极在4 ℃下贮存100 d后对葡萄糖的响应仅下降8%。该酶电极灵敏度高、响应快、稳定性好。