聚吡咯葡萄糖氧化酶电极研究

活性酶固定化方法虽有多种．但为保持酶的生化活性仍有必要探讨新的固定方法．作为新型酶固定化载体,导电性聚吡咯膜性质稳定,制备方便．掺杂了各种阴离子Xˉ的聚吡咯膜(PPy+xˉ),其氧化态与还原态间可以通过控制电极电位来实现相互转换     

吡咯两类加聚物的密度泛函计算及结构与热化学性质关系

采用B3LYP/6-31G~*方法对吡咯分子的两类加聚物体系(C_4H_4N)_n(n=1～4)进行了全优化计算,频率分析可知构型皆为稳定构型,在优化构型上计算了这两种加聚物总能量(E_T),零点能(ZPE),热容(C_p~0)和熵(S°),分析了两类加聚物的几何结构和成键特征,通过线性拟合得到了吡咯加聚物的热力学性质与聚合度n的关系,并计算了两类加聚物的反应焓变。计算表明吡咯加聚物具有稳定的链式构象,其中交错式加聚物具有更稳定的结构,吡咯加聚反应主要为交错加聚过程,可为同类化合物结构与性能关系的研究以及加成聚合反应机理研究提供方法和理论依据。     

神经递质释放的计算机图像分析系统

抗体微探针是一项测量中枢神经系统中神经递质释放集团及其释放量的技术,神经递质释放的计算机图像分析系统扫描抗体微探针的放射自显影胶片,并将图像系统中。通过分析放射自显影图像的特点,根据有效、快速的原则,提出了有针对性的去噪、平滑等图像处理方法。从图像处理后的结果曲线上可以判断出神经递质释放的位置以及其释放量。     

一维导电聚合物研究新成果

聚吡咯作为目前研究最广泛的一种导电高分子材料,在各种器件上（如电池、电容器、生物传感器和DNA芯片等）具有广阔应用前景。近年来,科研工作者开拓了一系列新型合成方法,以制备具有不同纳、微米结构的聚吡咯。     

磷钨杂多酸聚吡咯膜修饰电极的制备及其电化学性能研究

在玻碳电极（ＧＣ）上，用电化学方法将Ｄａｗｓｏｎ型磷钨杂多酸盐Ｋ６Ｐ２Ｏ１６Ｏ６２．１０Ｈ２Ｏ的阴离子（Ｐ２Ｗ１８）掺杂到聚吡咯（ＰＰＹ）膜中，制成了Ｐ２Ｗ１８／ＰＰＹ／ＧＣ化学修饰电极。此电极既保持了该杂多酸的电化学活性和电催化性能，又具有良好的稳定性和灵敏度，在０．５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４溶液中，掺杂在聚吡咯薄膜中的Ｐ２Ｏ１８的第一个还原峰对ＮＯ２离了的电还原具有很了的催化活性，催化峰电流与亚硝     

电化学聚合法制备介体微酶电极

铂丝电极(φ0.3mm)通过铂化处理以增大响应表面积,吸附嵌入导电有机盐(TTF·TCNQ),应用电化学聚合的方法将葡萄糖氧化酶固定于杂聚吡咯膜中制成微酶电极,电极灵敏度高(4.8μA/(mmol/L))响应时间短(小于10s),常见电活性物质对电极测定无影响,电极稳定性较好。     

Fe(CN)_6~(3-)离子修饰聚吡咯葡萄糖氧化酶电极研究

采用多步固定法,制备了Fe(CN)_6~(3-)离子修饰的聚吡咯葡萄糖氧化酶电极,研究了所得到电极的性能及其影响因素。电极线性范围为4.0×10~(-4)～1.0×10~(-2)mol/dm~3,响应时间15～30s。电极寿命优于普通聚吡咯葡萄糖氧化酶电极。用于实际样品中葡萄糖含量的测定时得到良好结果。     

基于电化学方法制备DNA芯片的研究

自90年代初期生物芯片(Biochip)诞生以来,目前已经在功能基因组研究、疾病检测等领域得到了应用.长链的DNA探针的共价键合固定一直是个难题,对其进行功能基团的直接衍生比较困难,而将其共价固定又因表面反应产率低而难于进行.然而,导电高分子聚合膜与基体电极的接触较为牢固,有利于固定DNA探针[1],提高了电极的稳定性.此外,由于大部分导电聚合物的性质温和,不会导致生物分子的失活.将电化学方法聚合导电高分子膜技术应用于生物芯片的制作,还具有步骤简单,便于操作等优势.聚吡咯作为一种制备生物传感器的优良材料,也有人报道了一个N-取代的吡咯-DNA衍生物和吡咯共聚合制备的DNA模型芯片[2].     

基于聚吡咯纳米阵列的葡萄糖传感器研究

该文以聚碳酸酯为模板,运用电化学聚合法制备了聚吡咯纳米阵列电极,以戊二醛作为交联剂实现了葡萄糖氧化酶在聚吡咯纳米阵列上的稳定固载.通过循环伏安(CV)以及i-t曲线实验研究了基于聚吡咯纳米阵列修饰葡萄糖传感器的电化学性能.实验结果表明,该修饰电极对葡萄糖具有良好的电化学响应,其线性范围为5.0×10-6 mol/L～6.0×10-3 mol/L,检测限为1.0×10-7 mol/L.该传感器具有检测限低、响应速度快、稳定性好等特点,应用于人体血液样品的检测取得了满意的结果.     

基于RGD多肽掺杂聚吡咯-铟锡氧化物的仿生微电极构建及用于细胞生物学行为的电化学阻抗谱检测

构建一种基于RGD多肽分子掺杂聚吡咯膜修饰的铟锡氧化物微电极(PPy/RGD-ITO),并以此作为传感电极实现细胞生物学行为的电化学阻抗谱检测.采用光刻技术蚀刻感光干膜绝缘层制备ITO微电极;以含RGD模体的多肽分子作为吡咯电聚合唯一的掺杂阴离子,通过电化学共聚合方式在ITO微电极表面沉积PPy/RGD复合膜形成PPy/RGD-ITO微电极;原子力显微镜(AFM)、接触角测量仪和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分别表征PPy/RGD复合膜的表面拓扑形貌、湿润性和组成成分;人肺癌细胞株A549铺展、粘附及增殖实验考察了PPy/RGD复合膜与细胞间的相互作用;以构建的PPy/RGD-ITO微电极作为传感电极,通过电化学阻抗谱技术对A549细胞粘附增殖行为及天然抗癌药物分子重楼皂苷I的细胞毒性进行了分析.结果显示,通过简单的电化学共聚合成功将RGD分子掺杂进PPy膜内,且PPy/RGD复合膜具有优异的表面物理性能;PPy基质膜内掺杂的RGD分子保留其生物活性,相比裸ITO电极和聚4-苯乙烯磺酸钠(PSS)掺杂的PPy膜,PPy/RGD复合膜能更好地促进A549细胞的铺展、粘附和增殖;由于PPy/RGD-ITO微电极表面A549细胞形态学变化可改变电极系统的阻抗谱特征,因此通过电化学阻抗谱技术可解析A549细胞粘附增殖行为学信息,同时可定量分析重楼皂苷I细胞毒性.因此,通过简单的电化学共聚合方法将生物活性RGD分子掺杂进PPy膜内制备出的PPy/RGD膜具有优良的生物相容性,可作为一种重要的仿生电极修饰材料用于构建电子系统和细胞生物学系统的耦合界面,未来可应用于细胞生物学行为及药物筛选研究.     

苯胺—葡萄糖氧化酶的电聚合固定化

生物传感器正在向响应快、多酶化和微型化发展,要达到上述要求,酶的固定化技术是关键。常用的固定化技术有包埋法,载体结合法和交联法。我们曾用载体结合法研制了乳酸脱氢酶电极和过氧化氢酶电极,这些酶电极尽管有较高的酶活性,但响应时间较长,而且难以小型化。1986年 Foulds 和 Lowe 采用单体吡咯,利用电氧化时聚吡咯形成荷正电荷的导电聚合物,在高于酶等电点的 pH 时,荷负电荷的酶分子能掺杂到聚合物中去,达到酶的固定化。这一新的酶固定化方法具有操作简单,膜厚度容易控制等优点。     

氧化铝模板电化学合成导电聚吡咯的形貌研究

应用铝/氧化铝模板在不同的条件下电化学聚合制备聚吡咯(PPy)膜,利用扫描电镜(SEM)研究其表面形貌.结果表明,使用该模板可制得具有特殊形貌的PPy,PPy形成一种微触手结构,该结构在脱离模板后,仍可沿其原来的趋势继续生长.通过研究发现,聚合时间为1 600 s、聚合电位1.0 V、单体浓度0.2 mol/L时制备的PPy膜微触手结构数量多,具有较大的比表面积.     

基于掺杂聚吡咯的硝酸根离子选择性电极

研究了一种基于硝酸根掺杂聚吡咯技术的硝酸根离子选择性电极。该电极以玻碳电极为载体,以包含硝酸根离子的聚吡咯薄膜为电极敏感膜。在含有硝酸根离子浓度数量级为10-4.5,10-4.0,10-3.5,10-3.0,10-2.5,10-2.0mol/L的硝酸钠测试溶液中,电极的响应电势呈现出较为理想的线性关系,且电势斜率值接近于理论值,符合能斯特响应规律;电极操作简便,具有较短的响应时间和较好的重复性。该电极的研发成功,为当前环境水质监测中总氮的实时监测提供了一种有效的解决方案。     

过氧亚硝基阴离子自由基超微传感器的研制及其在心肌细胞研究中的应用研究

本文研究了离体培养的心肌细胞在缺血损伤再灌注过程中释放的过氧亚硝基阴离子(PON)的浓度变化,并研究了 Melatonin 对此损伤的修复作用。通过电化学聚合无机大分子膜—四氨基酞菁锰[Mn(TAPc)]和聚乙烯吡啶(PVP)制作的电流型 PON 超微传感器,对 PON 具有较高的选择性和灵敏度,此传感器抗干扰、抗污染能力确保了其能用于活体检测。我们将该传感器应用于直接检测心肌细胞缺血过程和再灌注过程分别释放的 PON,此方法可获得有关心肌细胞损伤机理的重要信息,对药物修复有重要价值。     

海马体神经元内源性大麻素 I 型受体与小清蛋白共表达的研究

内源性大麻素系统广泛分布于哺乳动物的中枢神经系统中，参与调节多种生理过程和行为反应。其中，大麻素 I 型受体(Cannabinoid Receptor 1，CB1R)大量分布在表达生长激素抑制素、胆囊收缩素、多巴胺、5-羟色胺等神经递质受体的神经元末梢上。CB1R 激活可抑制突触前膜神经递质的释放，逆行调控神经元的兴奋性。然而，对于中枢神经系统中另一类具有重要抑制性作用的小清蛋白 (Parvalbumin，PV)阳性的 γ-氨基丁酸能中间神经元是否表达 CB1R，却鲜有报道。该文利用免疫荧光染色和激光共聚焦成像技术发现，小鼠海马体少量神经元存在 PV 与 CB1R 共表达，且 PV/CB1R 阳性神经 元在海马体中的分布无雌雄差异。该结果能为进一步阐明 PV 与 CB1R 在功能上的相互作用提供一定参考价值，也将有助于更全面地了解内源性大麻素系统的调控作用。     

温度敏感的金膜表面的制备及表征

该文将羧基化聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)修饰在金膜上,得到了对温度敏感的表面,并利用表面等离子体共振传感器及视频接触角测量仪对其进行了表征.结果发现:羧基化PNIPAm分子修饰后的金膜表面共振波长峰位发生了10.3 nm的红移,同时在26～35 ℃之间,其接触角有8°的变化,表明PNIPAm修饰的金膜表面对温度敏感.这样的表面有望用于生物芯片等领域,实现细胞、蛋白质等的可控捕获和释放.     

一种带混合进化机制的膜聚类算法

膜计算(也称为P系统或膜系统)是一种新颖的分布式、并行计算模型.为了处理数据聚类问题,提出了一种采用混合进化机制的膜聚类算法.它使用了一个由3个细胞组成的组织P系统,为一个待聚类的数据集发现最优的簇中心.其对象表示候选的簇中心,并且这3个细胞分别使用了3种不同的进化机制:遗传算子、速度-位移模型和差分进化机制.然而,所使用的速度-位移模型和差分进化机制是结合了这个特殊膜结构和转运机制所提出的改进版本.这种混合进化机制能够增强系统中对象的多样性和改善收敛性能.在混合进化机制和转运机制控制下,这种膜聚类算法能够确定一个数据集的良好划分.所提出的膜聚类算法在3个人工数据集和5个真实数据集上被评估,并与k-means和几种进化聚类算法进行比较.统计显著性测试建立了所提出的膜聚类算法的优势.     

Fe^3＋取Dawson型磷钨多杂酸掺杂聚吡咯H2O2传感器的研制

通过电化学方法Ｆｅ＾３＋取代的Ｄａｗｓｏｎ型磷钨杂多阴离子掺杂于聚吡咯薄膜内，制备成ＰＰＹ／Ｐ２Ｗ１７ＦｅＨ２Ｏ２传感器。研究了它对Ｈ２Ｏ２电化学还原过程的催化作用，催化电流与Ｈ２Ｏ２浓度在７．５×１０＾－５－８．０×１０＾－３ｍｏｌ／Ｌ范围内有良好的线性关系，用于水溶液中Ｈ２Ｏ２浓度的测定，结果满意。     

聚萘胺膜催化抗坏血酸氧化反应机理的计算机数字模拟

在碱性介质中，聚萘胺膜电极能催化抗坏血酸的电化学氧化。本文对膜电极的氧化还原过程及催化反应机理进行计算机数字模拟。所得结果与实际响应曲线吻合。模拟计算求得了电极反应常数等参数。     

基于扩展有限元法的黏聚性裂缝模型的混凝土梁断裂过程模拟

为研究混凝土梁的断裂过程,提出用基于二维扩展有限元法（eXtended Finite ElementMethod,XFEM）的黏聚性裂缝模型模拟混凝土简支梁在集中载荷作用下的断裂过程.推导考虑近裂尖奇异性的基于XFEM的黏聚性裂缝模型,得出裂缝开度随裂缝长度的变化曲线;对上述模型与相关文献用有限元结合节点释放技术对相同时间的裂缝扩展的计算结果进行比较,二者结果吻合良好,并与实际裂缝扩展过程相符.计算结果证实基于XFEM的黏聚性裂缝模型能有效进行混凝土梁的断裂过程模拟.