伴刀豆球蛋白-糖蛋白特异性识别作用构筑的多层膜及其在生物传感器制备中的应用

研究了伴刀豆球蛋白-糖蛋白特异性分子识别作用构建的多层膜及其在葡萄糖生物传感器制备中的应用.结果表明,含有糖残基的葡萄糖氧化酶可以通过识别作用组装进入多层膜,不含糖基的过氧化氢酶经过化学修饰引入麦芽糖残基,也可以通过分子识别作用组装到多层膜中.对于多层膜厚度研究的结果表明,膜的厚度随层数的增加呈线性关系.研究了多层膜的表面形貌,并讨论了膜结构与功能的关系.伴刀豆球蛋白-酶多层膜修饰的金电极的电化学实验表明,多层膜中的酶具有催化活性.过氧化氢酶/葡萄糖氧化酶串联组装的生物传感器能够有效消除样品中过氧化氢对葡萄糖测定带来的干扰.     

以伴刀豆球蛋白为固定基质的脲酶生物传感器

本文制备了一种以溶剂聚合膜pH电极作原电极,利用伴刀豆球蛋白(Con A)与糖蛋白间的特异性识别作用,将Con A和脲酶表面的麦芽糖残基结合,采用交替沉积Con A和脲酶,进行多层脲酶膜组装的脲酶生物传感器。研究了酶固定化条件的影响,优化了实验条件,测试了传感器对尿素的生物电化学响应。在6.9×10-5~1.0×10-3mol.L-1的浓度范围内传感器响应的电极电位与尿素浓度的对数成正比,检出限为4.5×10-5mol.L-1。将传感器用于牛奶样品中回收率的测定,结果满意。     

辣根过氧化物酶电极在H2O2分析中的应用

辣根过氧化物酶(HRP)能催化过氧化氢与氢供体间的氧化还原反应,是当今生物传感器研究的热点之一.HRP分子内含有α-D-葡萄糖和α-D-甘露糖,是一种糖蛋白,在pH 7.0下,能与具有识别α-D-葡萄糖和α-D-甘露糖功能的外源植物凝集素伴刀豆球蛋白(Con A)结合.通过Con A与HRP之间的识别作用在半胱氨酸修饰的金表面构造HRP多层自组装膜电极,以亚甲蓝(MB)溶液为介体,对电极进行了电化学表征,并用该酶电极测定了过氧化氢浓度.     

介体型黄瓜组织Vc电极的研究

利用黄瓜切片作为酶源,通过二茂铁的介体作用,研制成功了一种维生素C氧化酶的植物组织电极,可用于循环伏安法测定V_c,工作的线性范围为2×10~(-5)～1.5×10~(-2)mol/L。数据稳定,不受氧分压的影响,另一方面,本文研究了酶催化反应及电化学反应的机理,提出了电极表面反应层的理论模型。     

基于拟糖蛋白的电化学阻抗生物传感器用于糖与蛋白质相互作用的研究

以D-甘露糖和伴刀豆球蛋白(ConA)的相互作用为研究对象,利用美拉德反应将D-甘露糖共价结合到负载蛋白牛血清蛋白(BSA)的表面形成拟糖蛋白,然后将拟糖蛋白固定到玻碳电极表面,以拟糖蛋白表面的D-甘露糖为分子识别物质,构建了检测伴刀豆球蛋白(ConA)的电化学阻抗传感器。拟糖蛋白制备过程简单,D-甘露糖负载量大,在空间中提供多个结合位点,因此能与ConA形成多价复合物,提高了传感器的灵敏度。该传感器的响应值与ConA浓度的对数在5.0×10-11~5.0×10-9mol/L之间呈良好的线性关系,检出限为1.7×10-11mol/L,D-甘露糖和ConA之间的结合常数为2.6×106L/mol。该方法简单,可适用于不同糖和蛋白质相互作用的研究,为构建高灵敏度的电化学阻抗传感器提供了新思路。     

洋刀豆脲酶与抑制剂相互作用的分子对接和分子动力学研究

通过洋刀豆脲酶抑制剂的筛选实验得到具有较好抑制活性的化合物2-乙酰基-γ-丁内酯(COM), 其半数抑制浓度在微摩尔浓度级别(IC₅₀＝375 μmol•L^－l). 在此基础上, 使用分子对接和分子动力学(MD)模拟的方法研究洋刀豆脲酶与抑制剂乙酰氧肟酸(AHA)及活性化合物COM之间的相互作用. 用Gold3.0程序将两个小分子与洋刀豆脲酶的晶体结构进行对接, 对接得到的复合物模型使用Amber程序进行MD模拟研究. 模拟过程中, 脲酶结构中的双核镍离子活性中心选用non-bonded模型. 研究结果显示: AHA与洋刀豆脲酶结合时, Ni(1)和Ni(2)均为五配位|COM与洋刀豆脲酶结合时Ni(1)为五配位, Ni(2)为六配位的结合模型更加合理. 这些研究为了解洋刀豆脲酶与抑制剂之间的相互作用提供了重要的参考信息.     

氨基酸植物组织传感器的研究

选择苹果及仙人球的组织切片作生物催化材料,同氨气敏电极组合,研制了2种对L-谷氨酰胺及L-天冬酰胺选择响应的新型的组织传感器。研究和讨论了传感器的最佳工作条件。用该组织传感器测定了L-天冬酰胺脱氨酶和L-谷氨酰胺脱氨酶的动力学参数K_m和V_m。     

一种用于测定D-氨基酸的羊肾组织膜电极

将羊肾切片组织配合氨气敏电极可制成对D-氨基酸具有高选择性的羊肾组织膜电极。该电极在D-丙氨酸浓度3.0×10~(-5)-1.0×10~(-3)M范围内呈良好线性关系,其检测极限达2.0×l0~(-5)M。在最佳操作条件下,电极的活性至少保持12天不变。本文对电极的特性及实际样品中的分析功能进行了考察。     

动物组织切片L-赖氨酸电极研究

本文首次使用鸡肾组织切片作为L-赖氨酸氧化酶的来源并与氧电极偶合制作成测定L-赖氨酸的组织电极。该电极在5.0×10~(-5)～7.0×10~(-3)mol/L浓度范围内电极输出讯号与L-赖氨酸的浓度呈线性关系。电极响应时间为5～8min。除L-亮氨酸外,其它17种氨基酸均无明显干扰。电极寿命可达14天。实验并发现维生素B_2对L-赖氨酸氧化酶有较大的激活作用。     

乳过氧化物酶与伴刀豆球蛋白A共修饰电极的电化学活性研究

用乳过氧化物酶(LPO)和伴刀豆球蛋白A(Con A)共修饰金电极,首次得到了乳过氧化物酶的直接电化学响应,在此基础上研究了乳过氧化物酶对过氧化氢(H2O2)的电催化活性,并研究了一氧化氮(NO)对LPO电催化活性的影响.在Con A的作用下,乳过氧化物酶在循环伏安图中显示1对准可逆的氧化还原峰,表现出薄层电化学行为.在pH 7.4的磷酸缓冲溶液中的表观氧化还原电位为 -190 mV.该共修饰电极对H2O2表现出电催化还原活性,由此构建的传感器对H2O2的检测范围是2.0×10-5 ～4.0×10-3 mol/L.实验发现,微摩尔量级的NO会抑制乳过氧化物酶对H2O2的催化活性.     

用氧化还原聚合物修饰多孔电极

对３种类型Ｎａｆｉｏｎ／Ｏｓ（ｂｐｙ）３Ｃｌ２修饰电极的研究结果表明，单位表观电极面积上中继体载量比为：乙炔黑粉末微电极（Ａ）：Ｔｅｆｌｏｎ粘结的乙炔黑膜电极（Ｂ）：平面玻碳电极（Ｃ）＝１０＾３：１０＾２：１．Ａ比Ｂ及Ｃ更容易在真实表面上形成花天酒地而均匀的修饰层而有利于层内的电荷传递。在Ａ类电极基础上制行的葡萄糖酶电极在１０ｍｍｏｌ／Ｌ葡萄糖溶液中的响应电流密度高达４．６×１０＾－＾４Ａ／ｃｍ＾     

Side effects in measurements of selectivity coefficients of solid state ion selective electrodes

The influence of various factors such as solubility, the oxidation of the membrane, and the contamination of the solution, on the experimental values of the selectivity coefficients of solid state sulphide ion selective electrodes is discussed. A new method for the evaluation of very small selectivity coefficients, based on the addition of reagents forming complexes or insoluble salts with the main ion, is proposed. By means of this method, selectivity coefficients for silver, copper, cadmium and lead ion selective electrodes have been determined, which are in far better agreement with thermodynamic values than those described in the literature.     

Carbon-Filled Polymer Paste Reference Electrodes

Abstract

Inexpensive, disposable, carbon-filled polymer paste reference electrodes are reported. These electrodes are designed for use in conjuction with carbon-filled polymer paste ion-selective probes reported earlier. Attachment of integrated electronics is easily achieved.     

对季鏻与季鉮离子具有电位响应的二元酸酯PVC膜电极

研究发现二元酸酯PVC膜电极对季鏻和季鉮盐均具有能斯特响应。电极的响应机理是由于季鏻、季鉮阳离子的正电中心与电子云密度较大的酯中苯环产生次级力作用所致。     

新型硫醇硫组合电极研制及性能测试

把玻璃参比电极、环状的银-硫化银指示电极、以及铂丝屏蔽电极组合形成新型硫醇硫组合电极,研究了在含有0.2 mol/L硫离子的醇-水-氨介质中,在表面活性剂存在下,以环状银电极为阳极,恒定微电流电沉积的方式制备硫化银敏感层的条件。由此法制得的新型硫醇硫组合电极在Ag 浓度为1.0×10-1~1.0×10-5mol/L范围内斜率为59.0±0.5 mV/pC,测量下限为2.2×10-6mol/L,与同类商品电极相比,响应速度快、记忆效应小、重复性好、电位稳定,易于批量生产,具有较强的适应性和应用价值。     

双层聚合膜可乐定选择性涂丝电极的研究

报告一种新型双层聚合膜可乐定涂丝电极的研制。通过电化学聚合,在铂丝表面修饰一层具有导电性能的聚苯胺薄膜,外层涂PVC膜(含四苯硼酸-可乐定活性物质)。此种电极既保持了涂丝电极的优点,又具备较好的稳定性和重现性,连续测定8h,电位值漂移0.8mV,线性范围为1×10^-1～8×10^-6mol/L,电极响应斜率56.7mV/decade;用加入稀释法测定了回收率,平均回收率为100.9%,标准偏差为1.3%。     

内场致发射电极的电化学行为

在N-Si和P-Si半导体上用化学沉积法制备了内场致发射电极并研究了它们的电化学行为。从分解电势Ⅰ～Ⅴ曲线可知,这种电极可在低于1.23V下分解水;对Fe~(3+)/Fe~(2+)体系的循环伏安图,其峰电流为铂电极的8倍多。