一种新型电沉积二氧化硅复合膜电化学发光雷尼替丁传感器

利用电沉积方法在玻碳电极表面制备了二氧化硅-壳聚糖(CHI)-氧化石墨烯(GO)-Ru(bpy)2+3复合膜,并采用扫描电子显微镜(SEM)技术、循环伏安法(CV)、电化学阻抗法(EIS)和电化学发光法(ECL)对修饰电极的性质进行了研究。结果表明,将壳聚糖和氧化石墨烯引入二氧化硅膜可以提高该膜的电子传递速度,且固定化的Ru(bpy)2+3在该膜中保持了良好的电化学活性。复合膜中固定化的Ru(bpy)2+3呈现出稳定的电化学发光信号。盐酸雷尼替丁对该电极的电化学发光信号有增敏作用,该增敏电化学发光信号与盐酸雷尼替丁的浓度的对数值在1.0×10-9~5.0×10-6mol/L范围内呈线性关系,相关系数r为0.9908,检出限为5×10-10mol/L。     

基于双层酶信号放大及纳米功能界面的微囊藻毒素电化学免疫传感器

设计了一种基于纳米复合膜双层酶信号放大的竞争型电化学免疫传感器,用于检测痕量微囊藻毒素-LR(Microcystin-(leucine-arginine),MCLR)。在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上电沉积金纳米粒子形成纳米复合膜,作为MCLR抗体(anti-MCLR)和辣根过氧化物酶(HRP)的固定化载体;引入HRP作为封闭剂或者通过抗体捕获HRP标记的MCLR(HRP-MCLR),起封闭活性位点及协同催化的作用。利用MCLR与HRPMCLR对纳米复合膜所固载抗体活性位点的竞争结合模式,采用微分脉冲伏安法(DPV)测定电极界面上HRP酶催化过氧化氢(H_2O_2)氧化对苯二酚(HQ)产生的还原电流,实现MCLR的定量检测。此传感器具有良好的特异性、稳定性与灵敏度,线性检测范围为0.1~100.0 μg/L,检出限为0.038 μg/L(S/N=3),对实际水样的加标回收率为72.9%~117.3%。     

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。     

辣根过氧化物酶修饰电极在离子液体[EMIM]BF4中的直接电化学

将壳聚糖(Chi)-辣根过氧化物酶(HRP)-多壁碳纳米管(MWCNTs)的复合物修饰在玻碳电极(GCE)表面, 制备了HRP修饰电极(Chi-HRP-MWCNTs/GCE), 并将其用于在亲水性离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸([EMIM]BF4)中HRP的直接电化学研究. 紫外可见光谱和红外光谱表明, HRP在复合物内保持了其原始构象. 电化学研究表明, 该修饰电极在[EMIM]BF4中的循环伏安图上出现了一对峰形良好、几乎对称的氧化还原峰, 式量电位为－0.247 V (vs. Ag/AgCl), 说明包埋在Chi-MWCNTs中的HRP与电极之间发生了直接电子传递; HRP在电极表面直接电子转移的速率常数ks为3.12 s－1; 在65 ℃的[EMIM]BF4中HRP仍然保持其活性; HRP修饰电极对过氧化氢的还原具有电催化作用, 其表观米氏常数Km为5.6×10－5 mol•L－1, 催化电流与过氧化氢浓度在5.0×10－7～5.0×10－5 mol•L－1范围内呈线性关系, 检出限为2.0×10－7 mol•L－1. 该研究为非水相生物传感器的构制提供了一种新途径.     

血红蛋白在TiO2-石墨烯/离子液体/壳聚糖纳米复合膜修饰电极上的直接电化学

基于TiO2-石墨烯、离子液体和壳聚糖复合膜修饰玻碳电极制备了一种新型的电化学传感器。用循环伏安法研究了血红蛋白在该修饰电极上的直接电化学行为。结果表明,该纳米复合膜能有效地促进血红蛋白在电极上的直接电子转移,保持其生物催化活性。该传感器对H2O2具有良好的催化性能。H2O2的电流响应信号与其浓度在20～860μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.1μmol/L(S/N=3)。传感器具有良好的稳定性和重现性。     

电化学研究聚乙二醇单甲醚接枝壳聚糖的pH敏感性及对细胞色素c的控制释放

采用电化学沉积法在Au电极上制备了聚乙二醇单甲醚接枝壳聚糖（mPEG-g-CS）电沉积膜及其与细胞色素c（Cyt c）复合膜。 循环伏安（CV）和交流阻抗（EIS）等电化学手段研究表明,mPEG-g-CS膜具有良好的pH敏感性,通过调节溶液的pH值,可以改变电化学探针[Fe(CN)6]3-/4-在电极表面的电子转移速率;Cyt c在mPEG-g-CS膜内可以实现直接电子转移,该复合膜电极对H2O2的响应快速而灵敏,说明mPEG-g-CS能较好的保持Cyt c的生物活性。 通过控制溶液的pH值,实现了Cyt c在mPEG-g-CS膜内的可逆释放和关闭。     

电化学还原氧化石墨烯/纳米金-壳聚糖复合膜修饰玻碳电极对尿酸的灵敏测定

将氧化石墨烯(GO)在玻碳电极(GCE)表面进行直接电化学还原,再组装上纳米金-壳聚糖(AuNPCS)聚阳离子,形成了电化学还原氧化石墨烯/纳米金-壳聚糖(ERGO/AuNP-CS)复合膜修饰的玻碳电极。采用扫描电子显微镜(SEM)表征了不同修饰膜表面的形貌,探讨了其对尿酸(UA)分子的差分脉冲伏安(DPV)行为,发现ERGO/AuNP-CS复合膜对UA分子表现出显著的电催化氧化活性。在0.10 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH=6.5)中,扫速为100 mV/s时,此复合膜修饰电极的DPV响应与UA的浓度在0.05~110μmol/L范围内呈性关系,检测限为12.4 nmol/L(S/N=3)。此修饰电极具有良好的选择性、重现性和稳定性,可应用于人体血清和尿液样品中UA的测定,回收率达到93.8%~104.1%。结果与分光光度法和尿酸酶试剂盒法相符。     

纳米铜/石墨烯-壳聚糖复合膜修饰电极及其对葡萄糖的直接测定

以石墨烯-壳聚糖复合膜修饰玻碳电极,并在此复合膜上电沉积纳米铜,用于葡萄糖的无酶检测。以扫描电镜、傅立叶红外光谱及电化学交流阻抗谱对该复合膜微观形态进行表征,以循环伏安法、计时电流法对该电极的电化学行为进行研究。实验结果表明,在0.1 mol/L Na OH溶液中修饰电极对葡萄糖具有良好的催化氧化作用,该电极对葡萄糖的检测线性范围为5.6×10-5~1.2×10-3mol/L,检出限(S/N=3)为2.3×10-5mol/L。该修饰电极对样品的检测具有良好的稳定性、重现性。     

一步电沉积纳米铜/石墨烯/壳聚糖复合膜修饰玻碳电极测定邻苯二酚

用一步电沉积法制备了纳米铜/石墨烯/壳聚糖复合膜修饰玻碳电极。用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)对邻苯二酚在该修饰电极的电化学行为进行了研究。实验结果表明,在pH值为7.0的磷酸盐缓冲液(PBS)中,该修饰电极对邻苯二酚具有良好的电催化作用,其电化学信号与邻苯二酚的浓度在1.0×10-6～2.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.991。检出限为1×10-7mol/L。结果表明,纳米铜/石墨烯/壳聚糖复合膜修饰电极显著提高了邻苯二酚的电化学响应信号,并表现出良好的选择性和重现性。该方法成功用于水样中邻苯二酚含量的测定。     

CaP/壳聚糖复合膜层的电化学共沉积研究

用电化学共沉积方法在医用钛合金表面成功制备了CaP/壳聚糖复合膜层,并用XRD,SEM,FTIR漫反射光谱和XPS等对复合膜层化学组成及结构进行表征.结果表明,加入壳聚糖可使钙磷沉积层结构发生显著变化,将壳聚糖掺入钙磷沉积层,形成CaP/壳聚糖复合物和杂化物.力学实验表明,在钛基底表面未进行表面预处理条件下,CaP/壳聚糖复合膜层与钛基底的结合力高达2.6MPa,比单一CaP电化学沉积层与基底的结合力提高约4倍.文中还对壳聚糖参与表面电沉积反应机理进行了讨论.     

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.     

Study on the direct electron transfer process of superoxide dismutase

The electron transfer process of biological important species, superoxide dismutase (SOD), was studied using cyclic voltammetric method at different conditions. The rate of electron transfer process of SOD at conventional bare gold electrode was very low. Different methods were used to enhance the rate of this process. Gold microdisk electrode and gold minigrid electrode were used to replace the used conventional size gold electrode and the electron transfer rate was enhanced obviously. Different promoters, such as bis(4-pyridyl)disulfide, histidine and arginine, were used to promote the electron transfer process also. Promising results were observed with the help of those promoters. The rate enhancement through the participation of amino acids might be more interesting for the exploration of the real process of SOD-related reaction inside the human body.     

基于聚亚甲基蓝-碳纳米管复合膜固载血红蛋白的H2O2生物传感器

采用吸附和电化学聚合修饰方法,制得了聚亚甲基蓝-碳纳米管聚合膜玻碳电极(PMB-MWNTs/GCE),再将血红蛋白(Hb)固定在PMB-MwNTs/GCE表面,制备了稳定的Hb/PMB-MwNTs//GCE的H2O2生物传感器,并用循环伏安法对修饰电极的生物电催化行为进行了表征.研究结果表明,固定在PMB-MWNTs/...     

薄层循环伏安法研究硝基苯/水界面上离子诱导的电子转移反应

应用薄层循环伏安法研究了硝基苯/水两相界面间,且有共同离子四丁基铵TBA+存在于两相中,在有机相中的四氰化二甲基苯醌(TCNQ)与水相中的K4Fe(CN)6之间发生的反向电子转移反应。在直径为0.64cm的裂解石墨电极上用2μL硝基苯溶液使之自然扩散在电极表面形成薄层的有机相,并以此作为工作电极。对电极为铂丝(0.5mm),参比电极为Ag/AgCl电极,均置于总体积为2mL的水相中。由于共同离子TBA+的诱导,在硝基苯/水界面间,在已氧化的TCNQ+阳离子(在有机相中)与[Fe(CN)6]4-阴离子(在水相中)之间发生了反向电子转移反应。试验证明:在一定条件下,通过改变两相中共同离子的浓度,可使一些不能发生的两相界面的电子转移反应得以发生;这类电子转移反应系受界面电位差所控制。此外,还测得了在恒定的共同离子浓度比值的条件下,此两相界面电子转移反应的表观速率常数(k)为0.135cm.s-1.mol-1。     

A hydrogen peroxide biosensor based on the direct electron transfer of hemoglobin encapsulated in liquid-crystalline cubic phase on electrode

Liquid crystal cubic phase formed with monoolein has been used as immobilizing matrix to host redox protein hemoglobin on glassy carbon electrode surface. The promoted direct electron transfer between hemoglobin and electrode was observed and a large average kinetic electron transfer rate constant k(s) of 3.03(±0.02)s(-1) was estimated. The electrode modified with cubic phase containing hemoglobin retains the bioactivity of hemoglobin and shows excellent bioelectrocatalytic activity to the reduction of hydrogen peroxide with a small apparent Michaelis-Menten constant of 0.25(±0.03)mM. A novel reagentless hydrogen peroxide biosensor was constructed using the hemoglobin-containing cubic phase modified electrode and the proposed hydrogen peroxide biosensor shows a linear range of 7.0-239μM with a detection limit of 3.1(±0.2)μM and good stability and reproducibility.     

细胞色素C的薄层光谱电化学研究

细胞色素C(Cyt. C)在电极界面上的电子传递十分缓慢,只有在适当的电子迁移中介体(Mediator)或促进剂(Promoter)参与下才能以较快的速度进行反应,本文报道了以4,4′-二硫基联吡啶(PySSPy)作电极反应促进剂,用薄层光谱电化学技术研究细胞色素C在金微网栅薄层透光电极界面上的电化学过程,测定了电极反应的热力学参数E~(o′)及n,并与循环伏     

表面活性剂作用下谷胱甘肽单分子膜的离子门响应

将谷胱甘肽自组装在金电极表面,在表面活性剂存在下,以铁氰化钾及苯醌作为探针,用循环伏安法研究了修饰在金电极表面的谷胱甘肽单分子膜的电化学行为。实验发现在阳离子表面活性剂作用下,谷胱甘肽膜存在离子门行为,修饰电极表面的电子传输随阳离子表面活性剂浓度的增加而增加。阴离子表面活性剂对氧化还原探针在修饰电极上的电化学响应显示出一定的抑制作用。     

头孢哌酮在玻碳电极上的电化学行为及检测方法

应用循环伏安法、线性扫描伏安法和微分脉冲伏安法研究头孢哌酮在玻碳电极上的电化学行为,建立了应用伏安法定量检测头孢哌酮的新方法。头孢哌酮的电极过程为受吸附控制的不可逆过程,电极反应转移电子数和转移质子数均为2。头孢哌酮在pH1.0的1mol/LH3PO4-NaOH介质中,在+0.13V(vs.Ag/AgCl)电位处产生一灵敏的氧化峰,应用微分脉冲伏安法进行测定,该峰电流值Ip与头孢哌酮质量浓度在5.05×10-7～1.01×10-4g/mL范围内有良好的线性关系(R=0.9996),检出限为4.95×10-9g/mL,样品测定平均加标回收率达99.50%,相对标准偏差(RSD)为3.17%。     

Electrochemical studies of chloroperoxidase on poly-L-lysine film modified GC electrode

<正>Poly-L-lysine(PLL) was first electrodeposited onto the surface of a glassy carbon(GC) electrode.The PLL modified electrode was used to immobilize chloroperoxidase(CPO) via 1-[(3-dimethylamino)propyl]-3-ethylcarbodiimide hydrochloride(EDC).The electrochemical behaviors of immobilized CPO on PLL/GC electrode were investigated by cyclic voltammetry(CV).The CV results obtained showed that CPO was successfully immobilized on the PLL/GC electrode and a fast direct electron transfer between CPO and PLL-GC electrode was achieved with a formal redox potential of -0.23 V vs.SCE.The CPO-PLL/GC modified electrode showed a good catalytic activity for electrocatalytical reduction of O_2,promising for a broad range of CPO-catalyzed transformations.     

A nonmonotonic dependence of standard rate constant on reorganization energy for heterogeneous electron transfer processes on electrode surface

In the present work a nonmonotonic dependence of standard rate constant (k(0)) on reorganization energy (lambda) was discovered qualitatively from electron transfer (Marcus-Hush-Levich) theory for heterogeneous electron transfer processes on electrode surface. It was found that the nonmonotonic dependence of k(0) on lambda is another result, besides the disappearance of the famous Marcus inverted region, coming from the continuum of electronic states in electrode: with the increase of lambda, the states for both Process I and Process II ET processes all vary from nonadiabatic to adiabatic state continuously, and the lambda dependence of k(0) for Process I is monotonic thoroughly, while for Process II on electrode surface the lambda dependence of k(0) could show a nonmonotonicity.