基于静电沉积壳聚糖铂纳米颗粒复合膜构建葡萄糖生物传感器

利用电沉积方法对壳聚糖/铂纳米颗粒复合膜进行组装,以戊二醛作为交联剂同定葡萄糖氧化酶,构建葡萄糖生物传感器.实验结果表明:制得的葡萄糖生物传感器响应时间仅为8 s,线性测量范围为1×10-5～1×10-3moL/L,检测限为1.4×10-5 mol/L(S/N=3.0).该传感器灵敏度高,稳定性好.     

基于壳聚糖-硅溶胶复合膜固载甲苯胺蓝及纳米金的新型电流型过氧化氢生物传感器的研究

该文基于有机-无机复合膜和纳米技术研制了一种新型的高灵敏度的电流型过氧化氢(H2O2)生物传感器.首先将壳聚糖(CS)和氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)交联制得复合膜(CSHMs),并以该膜固载甲苯胺蓝(TB)和纳米金(GNPs),然后将HRP与CSHMs-TB-GNPs混合滴涂在玻碳电极的表面,最后在其表面吸附一层Nafion保护膜,制得Nafion/CSHMs-TB-GNPs-HRP/GCE修饰电极.Nafion膜可以减少HRP的泄漏,同时增强了传感器的抗干扰能力.用紫外吸收光谱法分析了修饰膜成分的组成,用循环伏安法对修饰电极进行了表征,并用计时电流法对H2O2传感器的性能进行了研究.实验结果表明,在最佳实验条件下,H2O2浓度在7.0×10-7～2.3×10-3mol/L范围内与其还原峰电流呈现良好的线性关系,检测下限为2.4×10-7mol/L(信噪比3).     

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.     

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.     

纳米ZnO／TiO2复合膜传感器的制备及其应用于地表水中化学需氧量测定的研究

该文利用光催化氧化技术建立了一种测定地表水等低污染水体COD值的新方法.纳米ZnO/TiO2复合膜与单纯的纳米TiO2膜相比,提高了系统的电荷分离效率,扩展了其光谱响应范围,从而表现出更好的光催化效率.纳米ZnO/TiO2复合膜-Mn(Ⅶ)共存体系光催化降解水体中的有机物,COD值在0.3～10.0mg/L浓度范围内与信号成线性关系,检测限为0.1 mg/L.将该方法用于实际水样的检测,测定结果与COD标准分析法有较好的一致性.     

纳米金-壳聚糖-血红蛋白/普鲁士蓝/金电极检测过氧化氢

在普鲁士蓝修饰的金电极上,通过纳米金/壳聚糖复合膜固定血红蛋白,研制了安培型过氧化氢生物传感器,线性范围和检测限分别为1～5 000 umol/L和0.27umol/L.     

壳聚糖／葡萄糖氧化酶复合膜结合静电自组装技术制备葡萄糖生物传感器的研究

该文利用壳聚糖(chitosan,CS)结合静电自组装方法固定葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOx)制备了复合膜修饰的酶电极,构建了一种新型的葡萄糖生物传感器,实验结果表明随着(CS/GOx)薄膜层数增加,产生的氧化电流升高,可以通过增加组装次数提高酶电极中GOx的量.实验得到(CS/GOx)6、(CS/GOx)9和(CS/GOx)12响应时间分别为6.4 s、8.5 s和13.0 s,线性浓度范围为7×10-4～1.3×10-2mol/L、4.2×10-4～1.6×10-2mol/L、1.4×10-4～1.9×10-2mol/L.传感器的工作曲线表明增加GOx的层数可以提高传感器的灵敏度,但同时延长了响应时间.     

基于Nation／双层L-半胱氨酸-纳米金固定辣根过氧化氢酶的生物传感器

利用滴涂于金盘电极表面的Nation膜中负电性的磺酸基与L-半胱氨酸阳离子之间的静电作用实现L-半胱氨酸的固定化，然后利用L-半胱氨酸表面的巯基吸附纳米金，荷负电的纳米金再结合L-半胱氨酸阳离子后再吸附纳米金以制备基于多层分子自组装的辣根过氧化氢生物传感器。采用循环伏安法考察了传感器的电化学特性，用Co（bpy）3^3^＋作为电子媒介体，峰电流值与H2O2浓度在2．5×10^-5～5．0×10^-3mol／L成线性关系，检测下限为1.0×10^-5mol／L（S／N=3）。该传感器具有响应快、灵敏度高、稳定性好的性能，且具有良好的选择性，能有效排除抗坏血酸、抗尿酸等常见干扰物质对测定的影响。     

壳聚糖／葡萄糖氧化酶-聚氨基苯硼酸-纳米金／镀金金电极用于生物传感和生物燃料电池研究

酶固定化是构建高性能酶生物传感器和生物燃料电池的关键步骤之一。基于硼酸基功能化单体与糖蛋白中1,2-／1,3-邻二醇结构的相互作用．该文发展了一种固定糖蛋白酶的高效新方法。首先,在镀金金电极上,先后滴涂葡萄糖氧化酶-氨基苯硼酸混合物和氯金酸钠。     

一种基于TiO2纳米棒阵列的快速响应湿度传感器研究

通过水热法使TiO2纳米棒阵列直接生长在叉指电极之间,并制备成湿度传感器.纳米棒疏松多孔,直径大约20 nm,长度1μm.在相对湿度6％～97％RH的范围内传感器的电阻变化达3个数量级,感湿曲线的线性较好,湿滞较小.由于纳米棒生长方向一致,形成了许多有利于水分子进出的水汽通道,有效提高了传感器的响应特性,该传感器的响应时间为2s,恢复时间为6s.     

A hydrogen peroxide biosensor based on direct electrochemistry of hemoglobin in Hb–Ag sol films

Hemoglobin (Hb) was used as a template to fabricate hemoglobin–silver (Hb–Ag) sol in which the hemoglobin showed direct electrochemistry on a glass carbon (GC) electrode. Ultraviolet–visible (UV–vis) spectra and reflectance absorption infrared (RAIR) spectra suggested that hemoglobin in Hb–Ag sol retained its native secondary structure. Scanning electron microscopy (SEM) demonstrated that the morphology of the Hb film was much different from the Hb–Ag sol film. The Hb–Ag film proved to exhibit a good electrocatalytic activity for the reduction of hydrogen peroxide. Based on this, a novel amperometric hydrogen peroxide biosensor was developed, which showed a sensitive response to the reduction of H₂O₂ without any electron mediator. Under optimum conditions, the biosensor responded linearly to H₂O₂ in the concentration range of 1 × 10⁻⁶ to 2.5 × 10⁻² M with detection limit of 1 × 10⁻⁷ M at 3σ. Moreover, the studied biosensor exhibited high sensibility, good reproducibility, and long-term stability.     

基于胱胺自组装金纳米线的第三代过氧化氢生物传感器的研制

以聚碳酸酯为模板,采用电沉积法制得金纳米线,并利用胱胺将金纳米线自组装到金电极上,然后通过金纳米线吸附辣根过氧化物酶(HRP)制得新型无电子媒介过氧化氢生物传感器.考察了pH、电位等条件对传感器测定过氧化氢的影响.结果表明在pH6.90,电位为-0.110 V条件下传感器检测过氧化氢的线性范围为2.0×10-4～2.8×10-2 mol/L,该传感器稳定性好,制作简单.可用于实际样品中过氧化氢的测定,为过氧化氢的测定提供了一种新的手段.     

水溶性量子点CdSe／ZnS与蛋白质非特异性相互作用研究

研究了巯基乙酸修饰的水溶性量子点CdSe/ZnS与不同蛋白质的非特异性相互作用.发现牛血清白蛋白,卵清蛋白,血红蛋白和免疫球蛋白G均能增强巯基乙酸修饰的水溶性量子点CdSe/ZnS的荧光,而细胞色素C却使量子点的荧光猝灭;探讨了量子点与蛋白质作用导致荧光强度变化的原因.这些结果表明,在使用巯基乙酸修饰的水溶性CdSe/ZnS量子点作为生物探针时,必须要考虑不同蛋白质与量子点的非特异性相互作用.     

基于CdSe/ZnS量子点荧光生物传感器构建与应用

设计了一种由CdSe/ZnS量子点和荧光染料Cy3(C31H37KN2O8S2)基于荧光共振能量转移(FRET)原理的生物传感器,并进行了该体系下不同浓度和不同pH溶液中荧光转移强度的实验。实验表明:CdSe/ZnS荧光半导体量子点作为供体对Cy3(C_(31)H_(37)KN_2O_8S_2)染料的荧光增强作用明显。在CdSe/ZnS量子点与Cy3的比例为1∶1.2时,荧光转移效率达到83.68%,对细胞外液p H值荧光变化敏感(pH=5.93～8.36)。此外,该生物传感器可以清楚地识别前列腺癌细胞。该实验结果对前列腺癌细胞的早期诊断和前列腺癌生物传感器的设计提供了一种新的方法。     

MWNTs与GNPs—CHIT修饰的过氧化氢生物传感器

在玻碳电极（GCE）上自组装一层多壁碳纳米管（MWNTs）,构建负电荷的界面,然后,静电吸附一层阳离子电子媒介体硫堇（Thi）,再由共价键作用自组装一层纳米金（GNPs）,壳聚糖（CHIT）混合溶液的复合薄膜,通过静电吸附辣根过氧化物酶（HRP）制得过氧化氢（H2O2）生物传感器。采用循环伏安法和计时电流法考察了该生物传感器的电化学性质,并研究了该修饰电极对H2O2的催化还原作用。生物传感器的响应电流与H2O2浓度在8．2×10^-6～1．1×10^-3mol／L范围内呈现线性关系,检出限为5．8×10^-7mol／L,达到95％稳态响应时间约为15s。将此生物传感器用于H2O2的检测,结果令人满意。     

基于CdSe/ZnS核壳型量子点的高灵敏、快速细菌计数新方法的研究

以乙酰丙酮镉和硬脂酸锌为前驱体,合成了巯基丙酸修饰的CdSe/ZnS核壳型量子点(QDs)。并将其作为荧光探针,以金黄色葡萄球菌(S.aureus)为目标细菌,建立了一种高灵敏的、简单快速的细菌计数新方法,并借助荧光显微镜成功的进行成像探测研究。通过考察量子点浓度、孵育时间等因素的影响,确定了细菌定量检测的最佳条件。在最优化的实验条件下,体系的相对荧光强度随细菌数量的增加而增大。该方法的线性范围为102CFU/mL～106CFU/mL,检测限为102CFU/mL,线性回归方程为Y=427.586X-677.022(R=0.996 49)。本方法有效克服了传统的细菌计数方法存在的缺陷,具有较高的灵敏度和较好的重现性(实际样品检测的RSD=3.6%～8.1%),且操作简单、检测时间短、成本低,有很好的潜在应用价值。     

乙醇对肌红蛋白电化学行为的影响及其在生物传感器研制中的应用

该文首先研究了乙醇对肌红蛋白直接电化学及电催化活性的影响.结果表明,实验所用缓冲体系中乙醇的存在可以促进肌红蛋白在电极上的电子传递以及结合及催化O2的能力.紫外吸收光谱显示,乙醇体积分数不超过20%时将不会改变该蛋白质的结构.进一步研究表明,乙醇体积分数为0～20%时,肌红蛋白对H2O2的催化峰电流随实验所用缓冲体系中乙醇体积分数的增加而增大,表明少量乙醇的存在可以增强肌红蛋白对H2O2的电催化响应.在此基础上,构建了更加灵敏的H2O2生物传感器,其响应的线性范围为5.0×10-6～6.0×10-4 mol/L,灵敏度为48.7 μA/(mmol/L).     

基于金纳米-植酸胶束混合组装的过氧化氢传感器的电化学研究

采用混合组装技术,利用植酸胶束(IP6micelles)的磷酸酯键络合辣根过氧化物酶(HRP)和金纳米粒子(GNPs),形成了具有生物亲和性的纳米复合材料,保持了辣根过氧化物酶的生物活性,并利用金纳米粒子的高电子密度、介电特性和催化性能,实现了HRP与玻碳电极(GCE)表面的直接电子转移。Nafion膜的滴加能提高电极的选择性和稳定性。实验过程中借助紫外-可见吸收光谱和透射电子显微镜进行表征,实验结果证明:GNPs的高导电和高催化性能,结合植酸胶束的优良生物相容性和对酶的高负载量的特点,使得吸附在其上的HRP保持活性,制备的生物传感器能对H2O2进行电催化还原。Nafion/HRP-IP6micelles-GNPs/GCE对H2O2的线性浓度范围为5×10-7～1.15×10-5mol/L(线性相关系数r=0.993,n=9),最低检测限为0.1μmol/L(信噪比S/N=3),米氏常数为0.002 4 mmol/L。