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.     

磁性纳米粒子固定辣根过氧化物酶的生物传感器

利用FeSO4与FeCl3合成了磁性Fe3O4纳米粒子,并进一步利用3-氨丙基-3-乙氧基硅烷(APS)和戊二醛溶液将辣根过氧化物酶共价固定于该磁性纳米粒子表面,研究了该磁性颗粒的磁学性能,通过磁力将其修饰于固体石蜡碳糊电极表面制成了酶修饰电极。考察了该传感器对H2O2的电化学响应。该生物传感器可对H2O2进行测定,线性范围为1.2×10-7~8.3×10-5mol/L;检出限为4.5×10-8mol/L。利用磁性纳米粒子所制得的酶修饰电极具有催化性能高、稳定性好、造价低和修饰层易更新等优点,有望得到更多的实际应用。     

纳米金固定辣根过氧化物酶的碳纳米管修饰第3代过氧化氢传感器的研究

将纳米金吸附辣根过氧化物酶（HRP）固定在多壁碳纳米管（MWNT）修饰的铂（Pt）电极上,利用MWNT对HRP的直接电化学催化特性及纳米金对蛋白质的强吸附能力制备了第3代H2O2生物传感器。实验结果表明,HRP在MWNT／Pt电极表面能进行有效和稳定的直接电子转移,HRP保持了其对H2O2还原的生物电催化活性,而且能快速（3S）地响应H2O2浓度的变化。HRP在修饰电极上的表观吸附量（Tr）为7．3×10^-10mol／cm^2,异相电子转移常数（Ks）为1．23s^-1。该传感器在-300mV时对H2O2响应的线性范瑚为1×10^-5～1×10^-3 mol／L（r=0．9968,n=4）。     

基于金纳米棒-辣根过氧化物酶协同效应的过氧化苯甲酰生物传感器

将金纳米棒(AuNRs)和辣根过氧化物酶(HRP)以自组装的方式依次修饰到Au电极表面,构建了响应过氧化苯甲酰(BPO)生物传感器。采用循环伏安法和电流时间法研究了传感器的电化学性质和最佳工作条件;由于HRP/AuNRs复合膜的协同效应,电极性能得到显著改善。在最佳工作条件下(工作电压-0.02V,pH 7的磷酸盐缓冲体系),BPO浓度在5.0×10-6～1.0×10-4 mol/L范围内与电极的电流响应值呈良好的线性关系,线性回归方程为:i(μA)=12.6796C(mmol/L)+0.2406,R=0.9993。电极的检出限为8.5×10-7 mol/L。电极用于面粉中BPO的测定,平行测定6次,平均回收率为97.9%～100.1%,相对标准偏差(RSD)为0.5%～2.1%。本方法用于商品面粉中的BPO测定,取得满意结果。     

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。     

基于静电吸附甲苯胺蓝和纳米金固定过氧化物酶生物传感器的研究

以玻碳电极为基底,电聚合邻氨基苯甲酸(ABA),使其形成带负电的界面,通过分子间静电作用力,自组装一层带正电荷的电子媒介体甲苯胺蓝(TB),再通过媒介体的氨基吸附纳米金,最后静电吸附固定辣根过氧化物酶制备出H2O2传感器。探讨了膜聚合时间、媒介体组装时间、pH、温度、工作电位对电极响应的影响。在优化的实验条件下,该传感器对H2O2电流响应与其浓度为1.5×10-5~1.3×10-3mol/L范围内呈线性关系;检出限为5.6×10-6mol/L。此外,该传感器具有较低的工作电位,能有效地消除抗坏血酸等的干扰。     

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。     

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。     

壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮固定辣根过氧化物酶的过氧化氢生物传感器

用一种新型的壳聚糖(CS)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合膜在玻碳电极(GCE)上固定辣根过氧化物酶(HRP)。以乙二醛作交联剂,二茂铁(Fc)作媒介体,制备过氧化氢生物传感器。红外光谱表明:CS与PVP交联形成了一种新的高聚物,实验结果证明该聚合物适合辣根过氧化物酶的固定。该传感器对于H2O2的电流响应在5 s内即可达到最大,线性范围为6.0×10-6~1.7×10-4mol/L;检出限为2.5×10-6mol/L。该传感器的检测灵敏度为62.5μA/mmol/L。     

聚邻苯二胺膜电极中辣根过氧化物酶的电子传递

利用酸的电化学固定法制备含辣根过氧化物酶的聚邻苯二胺膜电极，研究其伏安行为及对Ｈ２Ｏ２还原的生物电催化作用，结果表明，在所述生物电催化反应中酶与聚合物基质 直接电子传递，但对新制的酶电极而言，电聚合时生成并包埋在酶膜中的寡聚体可作为电子传递体加速氧化态酶的再生，根据酶电极电流响应实验曲线的拟合，发现经态酶的再生速度随是极电位的变化表观上符合Ｔａｆｅｌ关系式，提出了酶反应学参数的测定方法。     

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%。     

基于对氨基苯甲酸/硫堇/纳米金共价修饰玻碳电极的葡萄糖生物传感器

实验制备了以对氨基苯甲酸(4-ABA)、硫堇(TH)、纳米金(Au NPs)共价键合葡萄糖氧化酶的新型葡萄糖生物传感器. 主要采用循环伏安法, 以羟基二茂铁作为电子媒介体, 对含葡萄糖和未含葡萄糖的电解液进行了研究. 结果表明: 传感器的响应电流值随葡萄糖氧化酶膜层数的不同而变化. 考虑到酶电极的长期稳定性与构造简单性, 我们制作了两层葡萄糖氧化酶膜的酶电极. 该传感器对1×10^－2 mol/L葡萄糖的响应电流达2.47 μA, 响应时间仅4.7 s. 该生物传感器检测的线性范围为3×10^－5～1×10^－3 mol/L, 最低检测浓度可达5.8×10^－6 mol/L. 该传感器制备简单, 稳定好, 具有一定的使用价值.     

基于SiO2纳米粒子固定辣根过氧化物酶的生物传感器

制备了尺寸均一的SiO2纳米粒子(60nm),并将其用于固定辣根过氧化物酶.以儿茶酚为电子媒介体制得的H2O2传感器的检测范围为1.7×10-7～1.9×10-5mol/L,检出限为8.3×10-8mol/L.达到95%稳态电流所用时间少于10s.该传感器的米氏常数为7.8μmol/L,表明所固定的酶具有较高的生物活性.     

基于聚亚甲基蓝和碳纳米管/辣根过氧化物酶的有机过氧化物传感器

本文结合层层组装法和电化学聚合法,制备了电子介体聚亚甲基蓝(PMB)修饰的碳纳米管(CNTs)/辣根过氧化物酶(HRP)多层膜有机过氧化物传感器。利用电化学阻抗表征了(CNTs/HRP)n的层层组装过程,探讨了不同HRP层数对传感器响应的影响,并研究了传感器对有机过氧化物过氧化氢叔丁基、过氧化氢异丙基苯的电催化还原性能。该传感器对过氧化氢叔丁基的线性检测范围为1.75×10-5～7.25×10-3mol/L,检测限为1.36×10-6 mol/L;对过氧化氢异丙基苯的线性检测范围为3.87×10-6～1.47×10-3 mol/L,检测限为6.48×10-7 mol/L。     

基于层层静电吸附天青Ⅰ和纳米金固定过氧化物酶生物传感器的研究

在玻碳电极(GCE)上,构造了一种以对氨基苯磺酸电聚合膜(PABSA)为基底,利用层层静电自组装技术固定多层天青Ⅰ(AI)和纳米金(nano-Au)制备的复合薄膜(nano-Au/AI)n,然后通过静电吸附辣根过氧化物酶(HRP)制得过氧化氢生物传感器[HRP/(nano-Au/AI)n/PABSA/GCE].采用循环伏安法和计时电流法考察了该传感器的电化学性质,并且研究了该修饰电极对H2O2的催化还原作用.在优化的实验条件下,该传感器的响应电流与其浓度在3.5×10-6～3.6×10-3 mol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为1.2×10-6 mol/L.该传感器的米氏常数为1.5 mmol/L,表明所固定的酶具有较高的生物活性.     

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.