纳米碳管葡萄糖生物传感器的研究

基于纳米碳管的特殊物理结构和电化学特性，利用多壁纳米碳管（MWCN）修饰酶电极葡萄糖生物传感器，分析传感器性能的改变并探索酶和电子中间体在纳米碳管表面的作用机制。在碳糊电极表面纳米碳管修饰能够加快铁氰化钾/亚铁氰化钾的氧化还原速度，提高响应电流水平，但没有发现纳米碳管有直接电子传递作用；同时纳米碳管提高了葡萄糖氧化酶（GOD）分子在反应过程中的相对活性。经纳米碳管修饰后，葡萄糖生物传感器表现出良好的线性和分辨率，检测灵敏度、检测范围、检测速度有所提高；尤其在人体血糖浓度范围内，响应电流幅度提高了50%，分辨率提高了两倍。     

非导电聚苯胺膜葡萄糖传感器的研究

采用循环电位扫描法在金电极上合成了聚苯胺膜 ,研究了电位扫描范围、扫描速度、溶液pH及苯胺浓度对膜的选择透过性的影响 .在 pH 7.0的磷酸盐缓冲溶液中 ,苯胺起始浓度为 0 .0 5mol/L、电位扫描范围 0～ 0 .9V(vs.SCE)和扫描速度 0 .14V/s条件下得到聚苯胺膜 ,该膜对过氧化氢、抗坏血酸、尿酸的透过率分别为 0 .80 8、0 .0 19、0 .0 12 .将葡萄糖氧化酶固定到聚苯胺膜修饰金电极上得到的葡萄糖氧化酶电极与铂电极构成葡萄糖传感器 .该传感器对葡萄糖的稳态响应时间为 2 5s、线性响应范围为 0 .0 5～2 0 .0 0mmol/L、校正曲线的斜率为 2 .5nA/ (mmol·L-1) ,连续使用 15d响应信号不变 ,使用 4 0d ,葡萄糖的响应电流下降到初始值的 85 % .与无聚苯胺膜的传感器相比 ,稳态响应时间和储存稳定性基本不变 ,校正曲线的斜率减小一半、线性检测下限由 0 .5mmol/L降到 0 .0 5mmol/L ,抗坏血酸的氧化电流仅为原来的7.7% ,而脲酸的氧化电流未检测到     

双液隔电极式压电化学传感器的振荡频率特性研究

在双液隔电极式压电石英传感器ＤＬＥＰＱＳ等效电路模型的基础上建立了双ＥＳＰＳ的振荡方程，导出了ＤＬＥＰＱＳ振荡频率与溶液参数之间的理论关系式，并经实验证实，还对ＤＬＥＰＱＳ与ＳＬＥＰＱＳ的响应性能进行了比较，研究结果表明，随溶液电导率的增加，ＤＬＥＰＱＳ的振荡频率先下降而后上升，且在低电导率溶液中振荡频率与电导率之间有近线性关系，随溶液介电常数，粘度，密度的增加，振荡频率下降，并将ＤＬＥＰＱＳ应用     

非导电聚苯胺膜葡萄糖传感器的研究

采用循环电位扫描法在金电极上合成了聚苯胺膜,研究了电位扫描范围、扫描速度、溶液pH及苯胺浓度对膜的选择透过性的影响。在pH7.0的磷酸盐缓冲溶液中,苯胺起始浓度为0.05 moL/L、电位扫描范围0～0.9 V(vs.SCE)和扫描速度0.14 V/s条件下得到聚苯胺膜,该膜对过氧化氢、抗坏血酸、尿酸的透过率分别为0.808、0.019、0.012。将葡萄糖氧化酶固定到聚苯胺膜修饰金电极上得到的葡萄糖氧化酶电极与铂电极构成葡萄糖传感器。该传感器对葡萄糖的稳态响应时间为25 s、线性响应范围为0.05～20.00 mmol/L、校正曲线的斜率为2.5 nA/(mmol·L~(-1)),连续使用15 d响应信号不变,使用40 d,葡萄糖的响应电流下降到初始值的85％。与无聚苯胺膜的传感器相比,稳态响应时间和储存稳定性基本不变,校正曲线的斜率减小一半、线性检测下限由0.5 mmol/L降到0.05 mmoL/L,抗坏血酸的氧化电流仅为原来的7.7％,而脲酸的氧化电流未检测到。     

螺旋型可植入式微创葡萄糖传感器中PVA/PEG 复合水凝胶外膜结构与响应性能

选用螺旋型铂铱合金电极,通过涂覆Epoxy-PU半透膜和水凝胶外膜来提高植入式微创葡萄糖传感器生物相容性和抗干扰性。分别利用力学拉伸仪测试了聚乙烯醇(PVA)/聚乙二醇(PEG)复合水凝胶的力学性能,扫描电镜观测了水凝胶的显微形貌,电化学工作站测试了葡萄糖传感器的性能,重点考察了PVA/PEG的不同比例对葡萄糖传感器性能的影响。结果表明:当PVA与PEG质量比为4:1时,所制备的水凝胶对传感器性能影响最小,同时具有良好的抗干扰性能。此外,该传感器具有可控的灵敏度以及良好的重复性、稳定性和选择性,为未来连续血糖监测用传感器的实用化打下坚实的基础。     

基于金纳米粒子修饰泡沫镍电极的无酶葡萄糖传感器的制备与性能

采用电化学沉积的方法制备了金纳米粒子修饰的泡沫镍电极,基于葡萄糖在AuNPs/泡沫镍电极上的电化学氧化制备了无酶葡萄糖传感器。通过扫描电子显微镜对金纳米粒子修饰的泡沫镍电极的表面形貌进行了表征,并对氯金酸的浓度、沉积圈数、pH值等实验条件进行了优化设计。在最佳实验条件下传感器对葡萄糖的线性响应范围为2.0×10-7~1.0×10-5 mol·L-1,检出限为7.6×10-8 mol·L-1。传感器制备简单,无需特殊条件保存。     

基于葡萄糖氧化酶-聚苯胺修饰电极的电化学传感器的研究

在聚苯胺修饰的玻碳电极(PANI/GCE)上进行了葡萄糖氧化酶的固载,并探讨了葡萄糖在该修饰电极上的电化学响应情况。研究了p H值、电位、温度等条件对该传感器电化学信号的影响。在最佳实验条件下,在5.00×10~(-4)mol/L-2.25×10~(-3)mol/L范围内,电流信号和葡萄糖浓度呈良好的线性关系,线性相关度达到0.999,表明利用此传感器可对葡萄糖进行电化学检测。     

一种无线式总线结构的传感器网络研究

针对提高WSN网络寿命的优化设计问题,在网络构建上设计一个新的结构,称为无线式总线结构,此结构旨在缩短传输路径和屏蔽不必要的信息交换,从而节约能量.基于建立的总线圆和传输总线,把信息保存在总线圆上,当需要时再传递到汇聚点.需要传递的信息从传输总线上传递到汇聚点.这样减轻靠近汇聚点的传输点的压力,减少瓶颈点,延长网络寿命.同时在网络重构时,根据混杂信息量方程,提出按信息量的变化率进行重构的策略和方法,保证网络的整体能量平衡消耗.仿真实验给出方法在不同覆盖率的要求下系统的能量消耗和寿命的关系,较之于一些传统网络结构更有效.结果表明无线式总线的构建策略有利于网络调度和延长网络寿命.     

葡萄糖传感器聚氨酯扩散限制膜的制备及其响应性能的研究

针对目前葡萄糖传感顺响应电流线性范围小,不能满足糖尿病诊断、治疗的问题,采用扩散限制膜来扩大线性范围,主要研究了以聚氨酯为扩散限制膜的葡萄糖传感器。研究了在不同制膜液浓度及不同浸渍次数的条件下,葡萄糖传感器的响应性能。结果表明：没有引入聚氨酯扩散限制膜的葡萄糖传感器响应线性范围很小（＜2.78mM);引入聚氨酯扩散限制膜后,随着制膜液浓度及浸渍次数的增加,葡萄糖传感器的响应线性范围增大（最高可达0－33.3mM),灵敏度减小,对干扰物质抗坏血酸的响应电流减小（最大可以减少95％）。说明聚氨酸扩散限制膜的引入是提高葡萄糖传感器响应线性范围的一种非常有效的方法,并能较大程度地消除干扰物质抗坏血酸的干扰作用。     

葡萄糖氧化酶修饰电极响应电流的研究

在一定电解电位和溶液pH范围内,葡萄糖氧化酶修饰电极响应电流随葡萄糖浓度的增加而增大,呈现良好的线性关系.葡萄糖氧化酶修饰电极响应电流随电解电位的增加而增加,也随着溶液pH 的增加而增加.     

一种新型血糖测定仪

本文介绍了一种利用聚苯胺葡萄糖氧化酶电极作为生物传感器而研制成功的新型血糖测定仪。酶电极电位控制在0.60V(VS.SCE),所用缓冲溶液是pH5.5、0.1mol·dm~(-3)浓度的混合磷酸盐溶液。在被测葡萄糖浓度0.1～100mol·dm~(-3)范围内,记录了响应电流—时间关系曲线和响应电流与葡萄糖浓度关系曲线。膜厚度、电位、pH值和温度对响应电流的影响也分别进行了实验。考察了仪器的稳定性,重现性以及酶电极使用寿命等性能。     

一种新型冲量流量计的研制及实验研究

为进一步满足煤炭连续称重的需要，作者研制了一种新型冲量流量计。本文详细介绍了整个检测计量系统，通过实验找出了物料流量与检测电压间的数学关系，研究了物料物性对计量结果的影响规律。     

电导聚合物修饰葡萄糖氧化酶电极研究

采用分步聚合方法,制备以聚吡咯膜为载体的葡萄糖氧化酶电极,探讨该电极的生物电化学响应特性和实用性,以及电位、pH值、温度和浓度等对电极响应的影响.实验表明,该电极的线性响应范围为(1.0×10~6～2.0×10~2)mol/L,响应时间为9s,具有良好的重现性和高选择性,且可显著提高酶电极的耐温能力.     

基于Fe_3O_4-PEI纳米粒子构建葡萄糖传感器的研究

采用共沉淀法制备核层为四氧化三铁(Fe3O4)壳层为聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)的磁性复合纳米粒子Fe3O4-PEI.扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征结果显示,制备的磁性复合纳米粒子Fe3O4-PEI粒径均匀,直径约为25 nm.通过振动样品磁强计比较Fe3O4-PEI和Fe3O4纳米粒子的磁滞回线,结果表明,经PEI包覆后复合纳米粒子饱和磁化值为38.2 emu/g,仍具有较好的磁性.热重分析表明,包覆在Fe3O4纳米粒子表面的PEI质量分数约为23.26%.通过静电作用,实现了Fe3O4-PEI复合纳米粒子对葡萄糖氧化酶的负载,以铂电极为基底电极,制备了Fe3O4-PEI-GOx/Pt葡萄糖传感器.在最优测试条件下,该修饰电极对葡萄糖表现出优异的电化学催化性能,具有灵敏度高、抗干扰能力强、稳定性好的特点.     

黑曲霉葡萄糖氧化酶的分离制备及其应用研究

本文研究了用110树脂层析(Ⅰ)、硫酸铵盐析(Ⅱ)和硫酸铵盐析—DEAE—纤维素层析(Ⅲ)等三种方法分离制备黑曲霉葡萄糖氧化酶(GOD),特别对方法Ⅰ作了较详细的研究。试验表明,方法Ⅰ最为简便有效,适用于工业上生产GOD酶制剂。菌体破碎后得到的粗酶液经方法Ⅰ提纯,GOD可回收85％以上,提纯倍数3至5倍;经方法Ⅱ和Ⅲ提纯,GOD回收率分别为67％左右和53％左右,提纯倍数分别为3倍左右和4倍左右。 最适培养条件下,每升培养液可收获黑曲霉菌体7克左右,其内含有的GOD经110树脂层析分离得到大约4000单位淡黄色液体GOD酶制剂产品。产品中含有一定量的过氧化氢酶(CAT),能满足蛋品脱糖需要;用于鸡蛋蛋白脱糖,可在5小时内把蛋白中的葡萄糖由0.45％脱除到0.01％以下。小白鼠急性毒性试验表明,产品不引起小白鼠发生急性中毒。产品在0—4℃保存5个月,GOD酶活力基本无损失。     

新型双齿辊破碎机的破碎功耗

通过对新型 1 2 50双齿辊破碎机样机实际运行情况的分析 ,推导出新型双齿辊破碎机破碎功耗计算公式 ,同时在模拟破碎机上进行了实验验证 ,为新型双齿辊破碎机的设计及系列开发提供了合理、可靠的理论依据。     

NiAl-LDH修饰TiO2纳米管电极对葡萄糖的检测

采用水热法在钛纳米管表面原位生长NiAl-LDH,制得NiAl-LDH修饰的TiO2纳米管电极,采用SEM对水滑石薄膜在TiO2纳米管表面的形貌进行表征,利用循环伏安曲线、线性扫描伏安曲线对修饰电极的催化性能进行表征,并测定电极对葡萄糖溶液浓度的标准曲线.结果表明：NiAl-LDH负载在TiO2纳米管的表面及周围,经NiAl-LDH修饰后的纳米管结合了TiO2纳米管的光催化及NiAl-LDH的电催化性能,对光的敏感度更高,对葡萄糖的氧化能力更强,葡萄糖浓度在1～5 mmol/L范围内电流与浓度有良好的线性规律,相关系数为0.997 6,检出限为0.05 mmol/L.