葡萄糖氧化酶在炭黑上的固定及直接电化学

经红外光谱和电化学测量证明, 用简单的吸附法能将葡萄糖氧化酶(GOx)固定在炭黑(CB)表面. 电化学测量表明, 固定在CB上的GOx能进行准可逆的直接电化学反应, 其式量电位(E0’)为-0.436 V, 在40-150 mV·s-1范围内, 不随扫描速率而变化. 电化学反应速率常数(ks)为0.800 s-1, 比文献报道的大30多倍. 而且, 固定在CB上的GOx能保持其对葡萄糖氧化的生物电催化活性. 即使在保存两周后, 其电催化活性仅下降了5%, 表明固定在CB上的GOx有良好的稳定性.     

炭气凝胶纳米颗粒固定葡萄糖氧化酶的直接电化学

利用间苯二酚和甲醛在碱性环境下制备炭气凝胶(CA), 通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、比表面积测试Brunauer-Emmett-Teller (BET)等方法分析载体的形貌结构; 以CA为载体通过吸附法固定葡萄糖氧化酶(GOD)并修饰玻碳(GC)电极, 得到GOD/CA/GC电极. 在0.1 mol·L^-1磷酸盐缓冲溶液中, 利用循环伏安法研究了GOD/CA/GC 电极的直接电化学行为和对葡萄糖的催化性能. 结果表明, 以CA为载体可以很好地固定GOD并保持其生物活性, 在无任何电子媒介体存在时, GOD在电极上实现了直接电子转移, GOD/CA/GC电极对葡萄糖具有很好的电催化性能.     

葡萄糖氧化酶在水溶性CdTe量子点上的直接电化学研究

利用合成的Cd Te量子点(QDs)作修饰材料,将葡萄糖氧化酶(GOD)固定在水溶性Cd Te量子点表面,制备了葡萄糖氧化酶Cd Te量子点修饰碳糊电极(GOD/Cd Te/CPE),实现了GOD在电极表面的直接电化学。Cd Te QDs能有效地加速葡萄糖氧化酶(GOD)与电极表面的直接电子转移,电子传递效率比无QDs Cd Te存在时提高约8倍;电子转移速率常数(K)为0.14 s-1,传递系数(α)为0.60,GOD在GOD/Cd Te/CPE表面的平均覆盖量(Γ)为7.9×10-8mol/cm2。GOD/Cd Te/CPE电极作为第三代葡萄糖电化学生物传感器,成功应用于葡萄糖浓度的检测,其线性范围为0.050~0.32 mmol/L,检出限为0.020 mmol/L。GOD/Cd Te/CPE的制备方法简单,稳定性强,具有优良的选择性和重现性,且响应速度快。     

葡萄糖氧化酶在壳聚糖包埋单壁碳纳米管膜中的直接电化学与电催化研究

本文以葡萄糖氧化酶(GOx)为研究对象,采用壳聚糖(Chitosan)-单壁碳纳米管(SWCNTs)复合膜固定GOx构建一种膜体系,研究了GOx在膜上的直接电子转移和对葡萄糖的电催化.通过循环伏安法,在pH=7.0的磷酸盐缓冲溶液中对膜电极进行表征,得到一对形态良好的可逆氧化还原峰,探讨了在不同pH值的磷酸盐缓冲溶液及...     

介孔碳修饰玻碳电极上葡萄糖氧化酶的直接电化学

使用简单的方法将葡萄糖氧化酶(GOD)固定在介孔碳(Mesoporous Carbon)修饰的玻碳电极(GCE)表面.循环伏安测试表明:修饰电极上的GOD在0.1mol/L磷酸缓冲溶液(PBS)(pH=7.1)中发生了准可逆的氧化还原反应,其克式量电位为-0.4294 V,并且该电化学反应包含有两电子两质子的传递.在氮气饱和的情况下,以羧基二茂铁作为电子传递中介体,GOD能将葡萄糖彻底催化氧化,可见介孔碳修饰电极上的GOD保持了其生物学活性.     

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WS2量子点材料固定葡萄糖氧化酶的直接电化学及其生物传感研究

采用水热法制备水溶性WS₂量子点（WS₂ QDs）材料,并将该材料进一步用于葡萄糖氧化酶（GOx）的有效固定,构建GOx/W₂ QDs/GCE传感界面. 采用透射电镜、紫外-可见光谱和电化学等方法对材料的形貌、GOx的固定化过程,以及传感器的直接电化学和电催化性能进行了表征. 结果表明,WS₂ QDs材料能够有效促进GOx与电极之间的直接电子转移. 并且,基于该传感器对葡萄糖良好的电催化作用,该方法有效实现了对葡萄糖的高灵敏检测,其线性范围为25 ~ 100 μmol·L^-1和100 ~ 600 μmol·L^-1,检测限为5.0 μmol·L^-1（S/N=3）. 该传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性,可用于实际样品血糖的分析测定.     

电化学活化玻碳电极上葡萄糖氧化酶的吸附与直接电化学

利用循环伏安法和SNIFTIRS法研究了葡萄糖氧化酶(GOD)在经电化学活化的玻碳(GC)电极上的吸附与直接电化学行为。GC电极经活化后对GOD的吸附大为增强。吸附速度与吸附量同GC电极活化时高电位氧化时间、GOD浓度、溶液pH值及通氮搅拌有关。SNIFTIRS实验表明,GOD可能主要吸附于活化新生石墨结构晶棱或晶面上。表面微晶石墨结构可能为吸附GOD同GC电报的直接电子传递场所。     

酶法合成的葡萄糖氧化酶-纳米金复合物的直接电化学与生物传感

将NaAuCl₄、葡萄糖氧化酶（GOx）和葡萄糖混合,借一步酶促反应制得吸附GOx的金纳米颗粒（AuNPs）,再通过滴干修饰法研制了Nafion/GOx-AuNPs修饰的玻碳（GC）电极,并考察了该酶电极上GOx的直接电化学和生物传感性能. 这种酶法合成的GOx-AuNPs复合物有良好的酶直接电化学活性,也保持了GOx的生物活性,似可归因于酶法合成的纳米金更接近酶氧化还原活性中心的缘故. 该酶电极在-0.4 V（vs. SCE）电位下,其稳态电流下降与葡萄糖浓度（0.5 4 mmol·L^-1）成正比,检测下限0.2 mol·L^-1.     

葡萄糖氧化酶在羟基磷灰石／Nation复合膜修饰电极上的直接电化学及其对葡萄糖的生物传感

将葡萄糖氧化酶固定于羟基磷灰石（HAp）-Nation复合膜,构建了高灵敏、高选择性的葡萄糖传感器．羟基磷灰石和Nation良好的协同作用,可以有效地提高传感器的稳定性与灵敏度．实验结果表明：固定在复合膜修饰电极上的葡萄糖氧化酶呈现出一对较好的近乎可逆的氧化还原峰,并且对葡萄糖的氧化有良好的催化作用,同时消耗溶解氧,从而导致溶解氧还原峰的降低．在-0.8V处,随葡萄糖浓度的增加,葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化时消耗溶解氧的量增加,溶解氧还原电流逐渐降低,因此该修饰电极可以作为葡萄糖传感器实现对葡萄糖的高灵敏检测．在0．12～2．16mmol·L^-1浓度范围内,溶解氧还原电流的降低与葡萄糖的浓度成正比,据此可以测定出溶液中葡萄糖的浓度,该传感器的检出限和灵敏度分别为0．02mmol·L^-1（SIN=3）和6．75mA·mol·L^-1．因此,HAp-Nation复合膜为酶的固定和直接电化学研究提供了一个新的有效平台,在构建新型无试剂葡萄糖传感器方面具有较大的应用前景．     

固载于壳聚糖-纳米金复合膜修饰玻碳电极上的葡萄糖氧化酶的直接电化学研究及其生物传感应用

通过将葡萄糖氧化酶固载于壳聚糖-纳米金复合膜内所构置的传感器,实现了葡萄糖氧化酶的直接电化学,并采用循环伏安法与电化学阻抗法对修饰电极进行了表征。研究表明：在除氧缓冲溶液中,葡萄糖氧化酶-壳聚糖-纳米金复合膜修饰电极表现出一对良好的氧化还原峰,这对峰归因于葡萄糖氧化酶的氧化还原,证明葡萄糖氧化酶被成功固载于复合膜内。电子传递速率常数为15.6 s-1,说明葡萄糖氧化酶的电活性中心与电极之间的电子传递很快。将壳聚糖与纳米金相结合还提高了葡萄糖氧化酶在复合膜内的稳定性并保持其生物活性,并可以用于葡萄糖检测。计算得到其表观米氏常数为10.1 mmol·L-1。而且,该生物传感器可以用于血样中葡萄糖含量的测定。     

Direct Electron Transfer between Glucose Oxidase and Multi-walled Carbon Nanotubes

The direct dedrochemical behavior between the glucose oxfdase ( GOD ) and the multi-wailed carbon nauotubes (MWNTs) has been studied. Two pairs of cyclic voltammetric peaks corresponding to the two different processes, i. e. mass-transportand surface reaction of GOD are observed on this MWNTs. The formal potentials with E^o‘=-0.45Vand E^o‘=-0.55V were obtained respectively.The GOD film was observed on the carbon nanotube by the TEM.     

Direct Electrochemistry of Glucose Oxidase on Nail‐like Carbon and Its Biosensing for Glucose

Nail‐like carbon (NLC) was synthesized by a simple hydrothermal method. It was the first time that a novel electrochemical biosensing of glucose was explored based on the glucose oxidase (GOx)‐NLC‐chitosan (CHIT) glassy carbon electrode. Morphology and structure of NLC were characterized by scanning electron microscope; meanwhile the chemical composition was determined by X‐ray diffraction and energy dispersive X‐ray spectroscopy. The cyclic voltammetry of immobilized GOx showed a pair of quasireversible redox peaks with the formal potential (E°′) of ?0.458 V and the peak‐to‐peak potential separation was 47 mV at a scan rate of 100 mV s^?1. The present biosensor has a linear range of glucose from 0.02 to 1.84 mM (correlation coefficient of 0.9991) and detection limit of 0.01 mM (S/N=3). Compared with the previous reports based on the carbon material biosensor, it has a high sensitivity of 165.5 μA mM^?1 cm^?2 and low apparent Michaelis–Menten constant of 0.506 mM. Thus, the NLC may have potential applications in the field of bioelectrochemistry, bioelectronics and biofuels.     

Reagentless Glucose Biosensor Based on the Direct Electrochemistry of Glucose Oxidase on Carbon Nanotube‐Modified Electrodes

The direct electrochemistry of glucose oxidase (GOD) was revealed at a carbon nanotube (CNT)‐modified glassy carbon electrode, where the enzyme was immobilized with a chitosan film containing gold nanoparticles. The immobilized GOD displays a pair of redox peaks in pH 7.4 phosphate buffer solutions (PBS) with the formal potential of about ?455 mV (vs. Ag/AgCl) and shows a surface‐controlled electrode process. Bioactivity remains good, along with effective catalysis of the reduction of oxygen. In the presence of dissolved oxygen, the reduction peak current decreased gradually with the addition of glucose, which could be used for reagentless detection of glucose with a linear range from 0.04 to 1.0 mM. The proposed glucose biosensor exhibited high sensitivity, good stability and reproducibility, and was also insensitive to common interferences such as ascorbic and uric acid. The excellent performance of the reagentless biosensor is attributed to the effective enhancement of electron transfer between enzyme and electrode surface by CNTs, and the biocompatible environment that the chitosan film containing gold nanoparticles provides for immobilized GOD.