纳米级微带金电极上葡萄糖氧化酶的固定.性质及应用

实现了葡萄糖氧化酶以及葡萄糖氧化酶和电子传递媒体Fe(CN)^3^-~6同时在纳米级微带电极上的固定,用红外光谱和循环伏安对GOD/PPy微电极进行了表征, 研究了微带金电极上聚吡咯恒电位形成过程的动力学及葡萄糖氧化酶对其动力学过程的影响,探讨了微酶电极GOD/Fe(CN)^3^-~6/PPy对葡萄糖氧化的催化作用, 考察了PPy膜厚度和溶液中氧的存在对GOD/Fe(CN)^3^-~6/PPy微电极测定葡萄糖的影响.     

钴卟啉修饰碳纤维束葡萄糖酶微电极的研究

生物电化学传感器的微型化研究是目前生物传感器研究中的一个很活跃的方向。我们曾用钴卟啉修饰碳纤维柱电极,并以它为基底制成了葡萄糖微传感器。为加强电极的抗折断能力,本文把约1千支碳纤维(φ9μm)做成碳纤维束盘微电极,在其表面修饰四苯基钴卟啉后,以其为基底制成了葡萄糖酶电极。将其用于流动注射分析,可以大大提高线性响应上限。     

基于多孔金结构的三相界面酶电极的制备及高效电化学酶传感性能

界面微环境是影响酶催化反应及酶传感性能的关键因素. 本研究基于三维微纳米结构多孔金基底, 通过调控电极表面的亲水和疏水浸润性, 制备了具有固-液-气三相界面微环境的氧化酶电极, 并研究了界面微环境对酶催化反应动力学的影响规律. 基于所制备的三相界面多孔金结构酶电极, 反应物氧气能够从气相直接快速地传输到酶催化反应界面, 极大地提升了界面氧气浓度及其稳定性, 从而大幅度提高了氧化酶活性及酶电极响应的稳定性. 以葡萄糖为模型待测物, 基于该三相界面酶电极的电化学酶生物传感器拥有宽的线性范围、 高的灵敏度、 低的检出限以及良好的稳定性. 这类独特的三相反应界面设计为高效酶生物传感器的建构以及生物分子的精准检测提供了新思路.     

纳米级金膜微电极的制作,表征及异相催化反应

报道了纳米级金膜微电极的制作方法，用ＸＰＳ及ＳＥＭ对电极表面进行了表征，考察了该电极的循环伏安及计时电流特性，在聚吡咯修饰微带金电极上成功地实现了葡萄糖氧化酶和电子传递媒体Ｆｅ（ＣＮ）６＾３－的同时固定，并研究了ＧＯＤ／Ｆｅ（ＣＮ）６＾３－／ＰＰｙ微酶电极对葡萄糖的响应，稳态响应电流与葡萄糖浓度之间存在Ｍｉｃｈｅａｌｉｓ－Ｍｅｎｔｅｎ动力学特征。     

基于纳米铁氰化镍修饰二氧化钛纳米管阵列电极的非酶葡萄糖传感器

以二氧化钛纳米管阵列(TNTs)为基底,利用脉冲电沉积的方法将Ni纳米粒子沉积在TNTs管内,通过循环伏安法将Ni转化为铁氰化镍(NiHCF),构造了新型的非酶型葡萄糖生物传感器(NiHCF/TNTs修饰电极)。在优化的实验条件下,传感电极的灵敏度为663μA/(mmol cm2);响应电流与葡萄糖浓度在1～23mmol/L范围内呈现良好的线性关系。在低浓度检测下,线性范围为2×10-3～1.0 mmol/L;检出限为0.5μmol/L。本传感电极具有灵敏度高、稳定性好和抗干扰能力强等特点。     

微电极研究 XV.微带电极及阵列微带电极上的扩散

本文讨论了微带电极的计时电流、扩散层与时间的关系;研究了微带阵列电极的扩散层交叠情况及其对计时电流的影响;进而对微带阵列电极上电极间的屏蔽效应进行了研究,屏蔽效应与电解时间、电极间距离及电极宽度有关,用已有的实验结果验证了本文的理论分析.     

微电极研究 ⅩⅤ.微带电极及阵列微带电极上的扩散

本文讨论了微带电极的计时电流、扩散层与时间的关系;研究了微带阵列电极的扩散层交叠情况及其对计时电流的影响;进而对微带阵列电极上电极间的屏蔽效应进行了研究,屏蔽效应与电解时间、电极间距离及电极宽度有关,用已有的实验结果验证了本文的理论分析.     

微电极研究 XV.微带电极及阵列微带电极上的扩散

本文讨论了微带电极的计时电流、扩散层与时间的关系;研究了微带阵列电极的扩散层交叠情况及其对计时电流的影响;进而对微带阵列电极上电极间的屏蔽效应进行了研究,屏蔽效应与电解时间、电极间距离及电极宽度有关,用已有的实验结果验证了本文的理论分析.     

中性红掺杂SiO2纳米粒子修饰的酶阵列传感器同时测定葡萄糖、乳酸和L-谷氨酸的研究

本文以中性红为核，二氧化硅为壳，利用反相微乳液技术，通过正硅酸四乙酯的水解制备了掺杂有中性红的二氧化硅纳米粒子，并用TEM技术进行了表征。核中性红能够催化测定葡萄糖，乳酸和L-谷氨酸的反应，而壳二氧化硅不仅克服了电活性物质中性红易流失的缺点，且具有高的生物亲和性。分别与葡萄糖氧化酶、乳酸氧化酶以及L-谷氨酸氧化酶混合后，修饰在碳阵列电极表面。最后在该酶阵列电极表面滴加一层Nafion, 防止电活性物质抗坏血酸、尿酸等的干扰。该酶阵列传感器与流动注射分析技术(FIA)相结合，可应用于同时检测大鼠血样中的葡萄糖，乳酸和L-谷氨酸浓度。该方法无需通过传统的色谱柱的分离，大大简化了实验条件，为这一领域的研究提供了有效的分析方法。     

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。     

多孔泡沫状CuO微纳米纤维的制备及用于无酶葡萄糖传感器

以静电纺丝技术结合煅烧工艺制备多孔泡沫状CuO微纳米纤维. 通过SEM, IR及XRD对材料进行形貌与结构表征. 样品表面粗糙且呈多孔泡沫状. 利用该材料对玻碳电极进行修饰, 并检测修饰电极对葡萄糖的电氧化性能, 发现该电极对葡萄糖的检测灵敏度为6.17 μA·L·mmol^-1·cm^-2, 检测限为65.3 μmol/L. 同时, 该电极对抗坏血酸、 尿酸和乙醇表现出良好的抗干扰性. 这些优良的性能取决于CuO特殊的形貌. 多孔泡沫结构有助于增大比表面积从而提高与葡萄糖的反应活性. 研究表明, 多孔泡沫状CuO微纳米纤维在无酶葡萄糖传感器方面具有潜在应用价值.     

枝晶状纳米铜修饰激光诱导石墨烯电化学传感器的制备及其在葡萄糖检测中的应用

本文以柔性聚酰亚胺(PI)薄膜为原料,采用激光雕刻方法构筑激光诱导石墨烯(LIG)三电极阵列。以此为基底,通过电沉积方法制备Ag/AgCl参比电极和枝晶状纳米Cu修饰工作电极,用于构建柔性非酶型葡萄糖电化学传感器。在0.1 mol/L NaOH和0.1 mol/L KCl的混合溶液中,施加0.5 V检测电位,其检测葡萄糖的灵敏度为1 554.5μA/(mmol/L·cm~2),线性范围为0.5～365.5μmol/L,检测限(S/N=3)为0.098μmol/L。该柔性传感器具有良好的重现性,其相对标准偏差(RSD,n=10)为2.96%;同时对多巴胺、抗坏血酸、尿酸、5-羟色胺和组胺等物质具有良好的抗干扰能力。     

Nafion/硫堇/铂纳米线复合电极的葡萄糖电催化活性

利用吸附在玻碳基底Nafion膜的负电性磺酸基与正电荷硫堇（Thi）相互作用,将电子媒介体固定电极表面,通过铂纳米线（PtNW）与硫堇间的键合作用及铂纳米线强吸附效应把葡萄糖氧化酶（GOD）固定于玻碳基底上,制得高灵敏电流型葡萄糖生物传感电极. 通过循环伏安法考察了电极的电化学特性,研究了该铂纳米线生物传感电极的葡萄糖电催化性能. 结果表明,该传感电极对葡萄糖有良好的电催化活性,线性响应范围1.0 × 10^-5 ~ 6.0 × 10^-3 mol·L^-1,检测限3.0 × 10^-6 mol·L^-1. 该传感电极制备简单、灵敏度高、重现性好.     

基于层-层自反应的葡萄糖氧化酶有序多层膜电极

以胱胺修饰的金电极为基础电极, 利用席夫碱反应使经高碘酸根氧化的葡萄糖氧化酶在该电极表面进行自身的层-层有序组装. 用电化学交流阻抗法对多层酶膜形成过程的跟踪结果表明, 该多层酶膜的生长是一个逐步形成的均匀过程. 用循环伏安法和I-t曲线法研究了该酶电极对葡萄糖的电催化氧化. 实验结果表明, 当采用羟基二茂铁作为人工电子转移媒介体时, 该酶电极对葡萄糖具有很好的电催化氧化功能. 该传感器制作简便, 响应迅速, 性能稳定, 催化电流与葡萄糖浓度在一定范围内成正比, 并且可以通过控制葡萄糖氧化酶的组装层数来调节该生物传感器的灵敏度与检测限.     

对插型阵列微带电极的制作及其电化学特性研究

用微电子光刻方法制作了对插型阵微带电极（ＩＤＡ），并通过ＳＥＭ对ＩＤＡ电极进行了表征，将微Ａｇ／ＡｇＣｌ参比电极和微铂丝对电极固定在ＩＤＡ电极附近，构成了微电解池，考察了该电极的循环伏安及计时电流特性，并用微带电极的扩散理论和Ｃｏｔｔｒｅｌｌ 公式对ＩＤＡ电极的准稳太电流进行了处理，指出了它们之间产生偏差的原因，研究了ＩＤＡ电极的“发生－收集”效应，测定了该电极的屏蔽因子、反馈因子和收集效率。     

以聚邻苯二胺修饰的镀铂玻碳电极为基底的葡萄糖传感器

生物电化学传感器所面临的主要问题,就是干扰和污染。具有选择渗透性的聚合物膜可以防止电活性物质到达电极表面和大分子物质对基底电极的污染,提高电极的选择性,延长使用寿命。这方面的报道已很多。电聚合的邻苯二胺膜的选择渗透性已有报道。其优点是薄(<10nm),且具有自身的绝缘性,可以被均匀地聚合在电极表面。我们用这种聚合物膜修饰电极为基底电极,化学交联法将葡萄糖氧化酶(GOD)固定在基底电极表面,制备了葡萄糖     

以H2O2微电极阵列为基础电极的葡萄糖传感器

以Ｈ＿２Ｏ＿２微电极阵列为基础电极的葡萄糖传感器朱建中，刘晓辉，吴佳俐，陆德仁，林心如，张国雄（中国科学院上海冶金研究所，上海２０００５０）葡萄糖传感器在生物和医学上有极其重要的应用价值。国外采用Ｈ＿２Ｏ＿２，微电极（ＭＥ）作为基础电极，然后将葡萄糖...     

以Nafion修饰的镀铂玻碳电极为基底的半乳糖传感器的制备

在镀铂的玻碳电极表面,修饰一层全氟代磺酸酯(Nafion)膜,制成基底电极。用化学交联法将半乳糖氧化酶(GAD)固定在基底电极表面,即制成半乳糖传感器。和光亮铂相比,镀铂电极对过氧化氢有更高的响应,而Nafion膜可以消除抗坏血酸,尿酸等电活性物质对测定的影响,提高了酶电极测定的选择性。D-半乳糖测定的线性范围为0.25～4.25 mmol/L,响应时间小于30s。电极连续使用300次,没有明显的电流变化。该电极具有快速、准确,选择性高的特点。     

基于叶片状氧化铜纳米材料的无酶葡萄糖传感电极

将Nafion交联剂与纳米材料修饰至玻碳电极基底制备一种无酶葡萄糖传感器,通过循环伏安曲线、时间-电流曲线检测该电极电化学特性. 氧化铜纳米复合膜具有高比表面积和多活性点位的优点. 实验结果表明,氧化铜纳米电极对葡萄糖的检测线性响应范围0.01 ~ 0.3 mmol·L^-1,灵敏度1783.58 μA·L·mmol^-1·cm^-2,检测限0.80 μmol·L^-1 (S/N=3),稳定性较好,能抵抗抗坏血酸、多巴胺和尿酸干扰.     

再生丝素和聚乙烯醇混合膜的结构、性能及其葡萄糖传感器的应用

用扫描电镜分析了再生丝素(RSF)和聚乙烯醇(PVA)混合膜的形貌结构,并测定了其吸水性和机械强度,用RSF和PVA的混合材料把葡萄糖氧化酶固定在玻碳电极表面,制成电流型葡萄糖传感器,以1,4-苯醌为电子传递体,酶电极对葡萄糖有灵敏的响应,峰电流的增加与葡萄糖的浓度在10^-5～10^-2mol/L范围内有良好的线性关系。用此方法制成的葡萄糖传感器物理性能好,其有效寿命长达2个月以上。该酶电极对葡萄糖的响应时间小于20s.