基于离子液体及金纳米粒子的电化学酶传感器的构建及应用

摘要

酶传感器由于在生物分析、食品安全、临床诊断等领域具有广泛的应用前景,吸引了很多研究者的关注。近年来,生物材料和纳米材料的高速发展给酶传感器的设计和构建带来了很大的发展机遇。在酶传感器的构建中,如何着眼于纳米材料自身的优点,将其固定到电极表面成为生物传感器构建的关键问题。本论文通过不同的方法制备得到了几种纳米材料,将这些纳米材料以及离子液体用于酶的传感器构建中,主要研究内容和创新点如下:
　　1.采用电沉积的方法,将普鲁士蓝(PB)沉积到电极表面,利用疏水性离子液体将胆固醇氧化酶(ChOx)固定到普鲁士蓝膜上构建了一种简单方便的胆固醇传感器—离子液体胆固醇氧化酶的普鲁士蓝修饰电极(IL-ChOx/PB/GCE)。利用电子中介物PB在0.2V左右的氧化还原峰而间接测定胆固醇。循环伏安结果表明该修饰电极IL-ChOx/PB/GCE对胆固醇的检测线性范围为0.01–0.40mM,检测限为4.4μM。修饰电极对胆固醇氧化酶的表观米氏常数为1.16×10-4。该电极具有强的抗干扰能力,可以用于实际样品的测定。最后我们对该修饰电极的检测机理进行了探讨研究。
　　2.第三章研制了一种新型的细胞色素C和辣根过氧化酶的第三代酶电极。首先通过电沉积金纳米粒子的方法,在玻碳电极表面沉积金纳米粒子,然后通过芳基重氮盐对金纳米粒子表面修饰,得到了带两种带正负电荷的修饰电极。通过修饰电极表面电荷和酶活性中心的直接作用,在循环伏安图中得到了酶的直接电化学信号。并且对其作用机理进行了深入探讨。
　　3.第四章通过两相法合成了疏水性离子液体稳定的金纳米粒子(IL-stabilizedAuNPs),通过固定胆固醇氧化酶,构建了一种灵敏的胆固醇传感器。传感器对胆固醇检测的线性范围为0.05-1μM,检出限为0.016μM。同比其他的胆固醇传感器具有更低的检出限。

目录

封面

目录

中文摘要

英文摘要

1绪论

1.1酶传感器的历史

1.2酶传感器的分类

1.3酶的固定化方法

1.4酶传感器构建中用到的材料—离子液体

1.5酶传感器在生物医学分析中的研究进展

1.6本文研究思路

2.离子液体固定胆固醇酶的普鲁士蓝电极的构建及对胆固醇的检测

2.1前言

2.2实验部分

2.3 实验结果讨论

2.4实验结论

3芳基重氮盐功能化金纳米粒子修饰电极的构建及酶的直接电化学研究

3.1前言

3.2实验部分

3.3 实验结果讨论

3.4实验结论

4离子液体金纳米粒子胶的合成及其在胆固醇传感器中的应用

4.1前言

4.2实验部分

4.3实验结果讨论

4.4 实验结论

参考文献

攻读硕士期间论文发表及科研情况

致谢