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.     

基于钯纳米颗粒修饰直立碳纳米管电极的电化学葡萄糖生物传感器

将电化学氧化生成的Pd(Ⅳ)离子配合到直立碳纳米管(ACNTs)上, 使其还原为纳米颗粒(Pb nps), 从而制得Pd nps-ACNTs纳米复合物电极, 经过葡萄糖氧化酶(GOD)进一步修饰后, 制成GOD/Pds nps/ACNTs酶电极, 通过测量GOD和葡萄糖酶促反应中产生的H₂O₂含量, 进而监测葡萄糖浓度. 实验结果表明, 电极表面大量Pd纳米颗粒的存在显著提高了传感器的检测灵敏度, 使酶电极具有响应时间短(<5 s)及检测电位低(<0.4 V)等优点.     

基于铂修饰丝网印刷电极检测土壤中铵态氮的电化学传感器

土壤中铵态氮(NH₄⁺)含量的现场检测对于提高氮肥的利用率、减少环境污染,从而实现精准农业具有重要意义.针对目前土壤检测方法存在的周期长、成本高及时效性差等问题,本文基于铂粒子对NH₄⁺具有特异性电催化响应,通过在丝网印刷电极(SPE)表面电沉积铂颗粒,制备了一种电化学传感器.采用碳酸盐排除土壤中未知离子的干扰,结合土壤铵态氮快速提取装置,实现了对土壤中铵态氮的现场快速检测.该传感器对NH₄⁺检测的线性范围为0.1～5 mmol/L(R²=0.997),检出限为13μmol/L(S/N=3),检测时间约5 min;并且对土壤中NH₄⁺具有良好的选择性和稳定性,可应用于实际土壤样品中NH₄⁺的快速检测.相比于传统的检测方法,该方法无需大型仪器、操作便捷、检测速度快,可望为土壤中铵态氮的快速检测提供新方法,为精准农业提供重要的数据支持.     

基于碳纳米管修饰电极检测有机磷农药的生物传感器

报道了一种用于检测有机磷农药的安培型生物传感器,利用戊二醛交联法将乙酰胆碱酯酶和牛血清白蛋白固定在羧基化多壁碳纳米管修饰玻碳电极表面,制备了可应用于检测有机磷农药的新型生物传感器,并确定了最佳工作条件.该方法具有良好的重现性和回收率,当辛硫磷及氧化乐果的浓度分别在5.0×10-4～5.0×10-1 g/L和1.0×10-3～5.0×10-1 g/L范围内时,抑制率与其浓度的对数呈线性关系,检出限按抑制率为10%时的农药浓度计算,可分别达到3.6×10-4 g/L和5.9×10-4 g/L.     

分子印迹膜修饰丝网印刷电极传感器的研究进展

分子印迹膜(MIM)对目标分子具有特异识别性和高选择性。丝网印刷电极(SPE)具有高灵敏度、低成本、设计灵活和一次性可抛性。因此,MIM修饰的SPE传感器技术具有开发低成本、方便、高识别和高灵敏度的商业化传感器的优势,应用前景广阔。但目前该技术在膜修饰技术,特性表征技术,电极制备材料筛选等方面的研究还远远不足。本文针对SPE与MIM联用技术,对MIM,SPE,以及MIM修饰SPE传感器电极的研究进展进行了概述,以便为进一步研究提供参考。     

基于碳纳米管的化学修饰电极及电化学生物传感器的研究进展

综述了碳纳米管的结构、合成、纯化、功能化、分散及基于碳纳米管的化学修饰电极和电化学生物传感器的研究进展。     

定向碳纳米管修饰电极测定氧氟沙星

研究了氧氟沙星在定向碳纳米管修饰电极上的电化学行为.结果发现,修饰电极对氧氟沙星有优良的电催化作用.使得氧氟沙星在修饰电极上的氧化峰电位比在裸玻碳电极上明显负移,氧化峰电流显著提高.优化了反应介质、富集时间、修饰剂用量、扫描速率等测定参数.研究发现,氧氟沙星浓度在8.0×10-7-2.0×10-3mol/L之间与峰电流呈良好的线性关系,检出限为3.2×10-7mol/L.一些常见的离子和生物物质不干扰氧氟沙星的测定.氧氟沙星平行测定10次的相对标准偏差(RSD)为4.2%.用该修饰电极测定氧氟沙星滴眼液中氧氟沙星的含量,结果令人满意.     

基于碳纳米管修饰电极/鸟嘌呤电化学体系的固体电位型pH传感器

根据鸟嘌呤在短单壁碳纳米管修饰玻碳电极(S-SWCNT/GCE)上发生的电催化氧化特性,及其氧化电位对支持电解质溶液的pH值具有灵敏的响应,制备了以鸟嘌呤为指示剂的固体电位型pH传感器。在优化各种影响因素后,其电位在pH2.0~12.0范围内具有线性响应,回归方程为Epa(V)=-0.0497pH 0.8931。该传感器制备简单,使用方便,响应时间<20 s。在pH响应范围内待测液中离子强度对测定没有影响。酸碱滴定终点具有明显的突跃。对Na 、K 和Ca2 的选择性系数小。已成功地应用于实际样品的测定。     

基于碳纳米管修饰电极的胆碱电化学发光生物传感器研制

在碳纳米管(CNTs)和K3Fe(CN)6修饰的铂电极上吸附固定胆碱氧化酶,以鲁米诺为发光试剂,研制了胆碱电化学发光(ECL)生物传感器.CNTs可有效提高电极表面的电荷传输能力、提高电极表面的生物相容性和对酶分子的固载能力;K3Fe(CN)6对酶活性具有激活作用,同时对H2O2增敏的鲁米诺ECL有增强作用,均有利于提...     

A Disposable Biosensor for Organophosphorus Nerve Agents Based on Carbon Nanotubes Modified Thick Film Strip Electrode

A disposable biosensor based on acetylcholinesterase‐functionalized acid purified multi‐wall carbon nanotubes (CNTs) modified thick film strip electrode for organophosphorus (OP) insecticides was developed. The degree of inhibition of the enzyme acteylcholinesterase (AChE) by OP compounds was determined by measuring the electrooxidation current of the thiocholine generated by the AChE catalyzed hydrolysis of acteylthiocholine (ATCh). The large surface area and electro‐catalytic activity of carbon nanotubes lowered the overpotential for thiocholine oxidation to 200 mV (vs. Ag/AgCl) without the use of mediating redox species and enzyme immobilization by physical adsorption. The biosensor detected as low as 0.5 nM (0.145 ppb) of the model organophosphate nerve agent paraoxon with good precision, electrode to electrode reproducibility and stability. Analysis of real water sample using the sensor demonstrated the feasibility of the application of the sensor for on site monitoring of OP compounds.     

基于碳纳米管修饰电极的胆碱电化学发光生物传感器研制

在碳纳米管(CNTs)和K3Fe(CN)6修饰的铂电极上吸附固定胆碱氧化酶,以鲁米诺为发光试剂,研制了胆碱电化学发光(ECL)生物传感器。CNTs可有效提高电极表面的电荷传输能力、提高电极表面的生物相容性和对酶分子的固载能力;K3Fe(CN)6对酶活性具有激活作用,同时对H2O2增敏的鲁米诺ECL有增强作用,均有利于提高传感器的检测灵敏度。研究表明,将CNTs分散液与K3Fe(CN)6混合,滴涂修饰在Pt电极上,吸附固定胆碱氧化酶,制备传感器。此传感器在含有8×10-6mol/L鲁米诺的磷酸盐缓冲液(pH7.4)、30℃条件下产生的ECL强度与胆碱浓度在1×10-7～4×10-3mol/L范围内呈线性关系,相关系数为0.994,检出限为1.2×10-8 mol/L。此生物传感器应用于鼠血样中胆碱的测定,测得结果为2.68 mg/L,平均回收率为101.1%。传感器具有快速、稳定和重现性好等特点,有望应用于常规分析。     

An Amperometric Biosensor Based on the Coimmobilization of Horseradish Peroxidase and Methylene Blue on a Carbon Nanotubes Modified Electrode

A novel hydrogen peroxide biosensor has been constructed based on the characteristics of the carbon nanotube. The multiwall carbon nanotube (MWNT) was used as a coimmobilization matrix to incorporate horseradish peroxidase (HRP) and electron transfer mediator methylene blue (MB) onto a glassy carbon electrode surface. Cyclic voltammetry and amperometric measurements were employed to demonstrate the feasibility of methylene blue as an electron carrier between the immobilized peroxidase and the surface of glassy carbon electrode. The amperometric response of this resulting biosensor to H₂O₂ shows a linear relation in the range from 4 μM to 2 mM. The detection limit was 1 μM when the signal to noise ratio is 3. The presence of dopamine and ascorbic acid hardly affects the sensitive determination of H₂O₂. This biosensor also possesses very good stability and reproducibility.     

铂纳米颗粒修饰直立碳纳米管电极的葡萄糖生物传感器

基于Pt纳米颗粒修饰直立的碳纳米管电极制备了葡萄糖生物传感器.铂纳米颗粒是利用电位脉冲沉积法修饰到直立碳纳米管上的,可以增强电极对酶反应过程当中产生的过氧化氢的催化行为.用扫描电镜和透射电镜观察了直立碳纳米管在修饰Pt纳米颗粒前后的形态.该酶电极对葡萄糖的氧化表现出很好的响应,线性范围为1×10-5～7×10-3mol/L,响应时间小于5s,并且有很好的重现性.     

碳纳米管负载铂修饰电极结合溶胶-凝胶技术制备胆固醇传感器

制作了碳纳米管和碳纳米管负载铂镶嵌修饰的浸蜡石墨电极,实验发现纳米铂的引入使修饰电极对过氧化氢的还原有更好的电催化性能。用溶胶凝胶法将胆固醇氧化酶固定在碳纳米管负载铂修饰的浸蜡石墨电极表面,构建了一种新型的胆固醇生物传感器。实现了低电位下对胆固醇的间接测定。胆固醇浓度在4.0×10-6~1×10-4mol/L范围内与其峰电流的增量呈现良好的线性关系。检出限为1.4×10-6mol/L。该传感器的灵敏度高,选择性好,可以避免样品中大量易氧化物质的干扰,且寿命长,性能稳定。     

血红蛋白在碳纳米管修饰碳糊电极上的直接电化学行为

利用吸附法将血红蛋白(Hb)固定在碳纳米管修饰碳糊电极表面,制成稳定的固载Hb碳纳米管修饰电极,研究了Hb在碳纳米管修饰电极上的直接电化学行为.固载Hb的碳纳米管修饰电极在pH=7.0的PBS（磷酸盐缓冲溶液）中有一对相当可逆的循环伏安氧化还原峰,为Hb血红素辅基Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的特征峰.式电位为－0.160 V(vs SCE),随扫描速度变化很小.电子转移数为1.021,近似为一个辅基发生电子转移.Hb在碳纳米管修饰电极表面的电子转移常数为0.0816 s－1,远大于亚甲蓝作媒介体时Hb的电子转移反应速率常数.应用于过氧化氢、三氯乙酸和硝基苯等的电催化还原,固定在碳纳米管修饰碳糊电极的血红蛋白表现出稳定且较高的催化活性.     

Fabrication of a Highly Sensitive Glucose Biosensor Based on Immobilization of Osmium Complex and Glucose Oxidase onto Carbon Nanotubes Modified Electrode

In this research a novel osmium complex was used as electrocatalyst for electroreduction of oxygen and H₂O₂ in physiological pH solutions. Electroless deposition at a short period of time (60 s), was used for strong and irreversible adsorption of 1,4,8,12‐tetraazacyclotetradecane osmium(III) chloride (Os(III)LCl₂) ClO₄ onto single‐walled carbon nanotubes (SWCNTs) modified GC electrode. The modified electrode shows a pair of well defined and reversible redox couple, Os(IV)/Os(III) at wide pH range (1–8). The glucose biosensor was fabricated by covering a thin film of glucose oxidase onto CNTs/Os‐complex modified electrode. The biosensor can be used successfully for selective detection of glucose based on the decreasing of cathodic peak current of oxygen. The fabricated biosensor shows high sensitivity, 826.3 nA μM^?1cm^?2, low detection limit, 56 nM, fast response time <3 s and wide calibration range 1.0 μM–1.0 mM. The biosensor has been successfully applied to determination of glucose in human plasma. Because of relative low applied potential, the interference from electroactive existing species was minimized, which improved the selectivity of the biosensor. The apparent Michaelis‐Menten constant of GOx on the nanocomposite, 0.91 mM, exhibits excellent bioelectrocatalytic activity of immobilized enzyme toward glucose oxidation. Excellent electrochemical reversibility, high stability, technically simple and possibility of preparation at short period of time are of great advantages of this 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...