锇聚合物修饰的低浓度葡萄糖传感器制备与响应特性研究

将锇氧化还原聚合物与辣根过氧化酶共价交联修饰薄膜金电极,使用戊二醛交联固定葡萄糖氧化酶制得葡萄糖传感器,对传感器的制备条件和其对低浓度葡萄糖的响应特性进行了研究.在-0.1 V(vs.Ag|AgCl)电位下,该传感器的背景电流小于1 nA,检出限为1 μM,小于400 μM范围内灵敏度为2900 nA μM-1 (相关系数R=0.998),且能够消除抗坏血酸对葡萄糖测定的干扰,实现了低浓度葡萄糖的测定,为实现血糖的无创监测奠定了基础.     

亚甲蓝修饰过氧化氢传感器的研究

制作了以亚甲蓝为电子传递体的过氧化氢传感器，该传感器稳定性好、灵敏度高，在２×１０＾－６￣２×１０＾３ｍｏｌ／Ｌ范围内有良好的线性关系，对氧化氢的响应时间少于２０秒。     

基于半胱氨酸／PDDA／纳米金共修饰的过氧化氢生物传感器研究

将L-半胱氨酸、聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)、纳米金及血红蛋白(Hb)自组装到金电极表面,制成了新型过氧化氢生物传感器.采用循环伏安法和计时电流法对该传感器的性能进行了详细研究.实验发现,该传感器增加了酶的吸附量,响应快、稳定性好,对H2O2表现出良好的响应特性.检测范围为4.2×10-7～3.0×10-3 mol/L,检出限为1.4×10-7 mol/L,并具有抗尿酸、抗坏血酸等干扰的特点.     

基于电化学还原氧化石墨烯的电化学DNA生物传感器

使用还原氧化石墨烯(rGO)制备一种简单、快速和可重复方法构建DNA生物传感器。将带负电的氧化石墨烯(GO)与半胱氨酸上带正电的氨基基团通过静电作用相互吸附,用线性扫描伏安法(LSV)电化学还原电极表面吸附的GO。将二茂铁标记的DNA(Fc-DNA)探针固定到r GO表面,成功构建DNA传感器。传感器的制备过程使用循环伏安法和拉曼光谱表征。通过杂化前后DNA传感器所展现出方波信号峰电流的差异,实现对目标DNA的定量检测。实验结果表明:目标DNA浓度在1. 0×10~(-13)～1. 0×10~(-6)mol/L范围内,峰电流变化与目标DNA浓度呈线性关系,线性相关系数为0. 981,检测限是2. 0×10~(-13)mol/L (S/N=3)。     

壳聚糖修饰的过氧化氢生物传感器的研究

用壳聚糖固定辣根过氧化物酶(HRP),采用硫堇作为电子媒介,戊二醛作为交联剂,制备了HRP/壳聚糖/硫堇/GC电极.讨论了硫堇的固定方法,考察了该传感器在优化的实验条件下对H2O2的响应特性,实验结果表明,该传感器对H2O2表现出良好的响应特性,如响应快、稳定性好和抗干扰性能强等优点,检测范围为5.0 ×10-6～3.0×10-3mol/L.检出限为1.0×10-6mol/L.电极在用于实际试样回收率的测定中,结果良好.     

水溶性光电聚合物及其生物传感器研究

由于聚合物通过单体集成系统响应外界环境的刺激,具有放大效应,因而采用新型水溶性光电聚合物研制的生物传感器灵敏度很高,此外还具有快速、简便、特异性强等优点.在痕量核酸分析时,不需要通过PCR放大,即可作为核酸分子诊断工具[1].利用聚合物与核酸氢键相互作用,Nilsson等提出了一种研究聚合物与核酸相互作用的新方法[2].该法可用于监测溶液中和芯片上的核酸杂交反应;可在室温条件下,5 min左右完成特定序列分析.简便、快速、成本低.此类聚合物除了具有优良的荧光特性外,这些聚阳离子和聚阴离子的电活性特性可用于检测或用作缠绕核酸的导线.     

苯胺红T与辣根过氧化氢酶共固定无试剂过氧化氢传感器的研制

将辣根过氧化氢酶(HRP)与氧化还原型染料苯胺红T(ST)用戊二醛交联共固定在玻碳电极的表面,制得了无试剂过氧化氢传感器.该传感器在水溶液中显示了很好的电化学活性.苯胺红的表现覆盖度为9.22×10-11mol/cm2,苯胺红与玻碳电极之间的异相电子转移速率常数为0.066 s-1,研究了响应时间、检测限、检测电位、溶液pH和测定温度等因素对传感器性能的影响.在优化条件下,该传感器对过氧化氢的最低检测限为1.0×l0-7mol/L.多巴胺、抗坏血酸和尿酸等不干扰过氧化氢的测定.而且,该酶电极显示了较好的稳定性.     

基于氧化石墨烯修饰的DNA生物传感器用于苯酚的检测

作为一种典型的优先控制污染物,苯酚一直是环境监测和污染控制的重要对象。基于氧化石墨烯大的比表面积、优良的电子传导性等特性,以其为桥梁,为DNA在玻碳电极上的固定提供了可能,并加大了DNA在电极上的电化学响应信号,由此而构建了一种性能优良的DNA生物传感器。将该传感器浸在含有苯酚的溶液中,由于苯酚对DNA的损伤作用,降低了DNA在电极上的电化学响应。实验发现,响应信号与苯酚的浓度对数呈现良好的线性关系,响应范围为1.0×10-8～1.0×10-4mol/L,此外,该生物传感器表现出良好的稳定性和重现性。     

一种葡萄糖氧化酶安培传感器研究

利用铁氰化钾作为电化学反应的媒介体,将葡萄糖氧化酶固定在羧甲基纤维素处理的碳电极表面,制成了一种新型的葡萄糖安培传感器.该传感器在恒电位0.4 V和葡萄糖氧化酶的催化作用下,使被检测物--葡萄糖--氧化,铁氰化钾还原,在电极表面产生灵敏氧化-还原峰,利用安培法可对葡萄糖进行间接测定.葡萄糖的测定范围为2.7～27 mmol/L,线性范围较好,拟合系数为0.997 8,灵敏度较当前葡萄糖传感器有明显的提高,11 s内即可达到输出稳态电流.同时该传感器对葡萄糖的测定避免了常规电化学传感器测定中样品所含大量的易氧化物质--如抗坏血酸和尿酸--带来的干扰.     

辣根过氧化物酶脂膜生物传感器的研究

以微孔纤维素滤膜为载体,制成辣根过氧化物酶人造双分子层脂膜,组装到自制探头中,构成脂酶膜生物传感器。测定了该膜酶的动力学参数K_m和V_m,最适温度和最适pH值,并和自由酶进行了对比。用蒸馏水配制的双氧水溶液作为模拟试样,测定了该膜膜电位差△φ(mV)和H_2O_2浓度C_(H_2O_2)(μmol/L)的线性关系:拟合直线的相关系数K=0.97。     

白细胞过氧化物传感器的研制

介绍一种利用白细胞内过氧化物酶测定过氧化物的流动分析方法.该方法准确,操作简便、快速,完成一次测定只需2min,成本低廉.方法的线性范围、相关系数分别为1.25×10~(-4)~1.50×10~(-3)mol/L,γ=0.9994.制备固定细胞膜的重现性变异系数CV=5.5%,测定结果重现性变异系数CV<5%.固定细胞膜可连续使用200次,冰箱中4℃保存6个月,仍保留原酶膜酶活性的70%.     

血红蛋白-硅酸铝凝胶膜制备及其对H2O2的生物传感研究

基于血红蛋白-硅酸铝(Hb-AlSiO4)凝胶膜修饰电极,制备了一种非媒介体型的过氧化氢生物传感器,血红蛋白在修饰电极上能给出直接电化学.用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X-光电子能谱(XPS)和电化学技术对包埋Hb和未包埋Hb的AlSiO4凝胶进行了表征.凝胶层表面化学洁净,具有凝胶固有的多孔结构,形态均一而且粒径分布均匀.得到的AlSiO4凝胶修饰电极能有效地保持酶的活性,在长时间的保存过程中能维持好的稳定性.同时,对于过氧化氢的电化学还原表现出良好的催化活性,测定了米氏常数Km,该传感器在1×10-6～4×10-4mol/L的过氧化氢浓度范围内有良好的线性关系,检测限是5×10-7mol/L.该装置具有灵敏、稳定、易于制备的优点.     

基于电流型生物传感器的手持式多参数生化检测仪

通过物理吸附的方法将酶或一定的电子媒介体固定在工作电极上,制作了能识别一系列生化参数的电流型生物传感器,利用微弱信号采集技术,结合高性能微转换器和微控制器,设计制作了配合该系列传感器使用的多通道检测微仪表,以葡萄糖、乳酸和血色素溶液检测进行示范,说明了该检测仪具有多参数测量的功能,并能很方便地通过改变测量程序,实现对传感器特性的研究,该系统对葡萄糖溶液的检测,测量范围为1～25 mmol/L, 线性相关系数为0.989;对乳酸溶液的检测,测量范围为1～15 mmol/L,线性相关系数达到0.988.对血色素的测量,在浓度0～20 g/dL范围内与仪表测量的电流值具有较好的线性相关性.     

电流型微量胆固醇生物传感器的研制

将胆固醇氧化酶、胆固醇酯酶、过氧化物酶通过固定剂固定在碳糊印刷电极表面上，制成胆固醇传感器。这种传感器采用胆固醇氧化酶——过氧化物酶——电子传递剂体系检测全血中的总胆固醇含量，检测范围为l00-400mg／dL，检测所需血液样品量仅为2μL，是一种电流型微量生物传感器。传感器由于采用碳糊作为电极材料，添加海藻糖作为酶稳定刺，有效解决了酶等生物活性物质在电极上容易失活的问题，使传感器的存储时间可以延长到6个月以上，而酶的活性基本保持不变。     

溅射二氧化钛电极对过氧化氢电化学检测的研究

介绍一种使用微电子技术制造的二氧化钛电极,并且研究了该电极在磷酸缓冲液中的电化学特性。循环伏安法测量的结果显示,过氧化氢和氧气都能在该电极上还原,而且过氧化氢的还原更为明显。在磷酸盐缓冲液中,以Ag/AgCl为参考电极,当所施加电压为-300V时,安培法显示二氧化钛电极对过氧化氢有很快的响应速度,其对于0.1mmol/L过氧化氢的响应电流是0.4μA,而由于溶解氧所带来的背景还原电流仅为14nA。为了研究这种电极在生物传感器中的应用可能性,实验中把葡萄糖氧化酶固定在钛氧化物电极薄膜上并测试了相应特性,发现存在的主要问题为酶在氧化钛表面的固定较为困难。