基于丝网印刷电极乙酰胆碱酯酶生物传感器研究

摘要

建立快速、准确的农药残留检测方法是保障农产品安全的有效途径。本文以乙酰胆碱酯酶与有机磷农药分析为理论基础，利用丝网印刷电极成本低、加工简易、使用方便的优点，构建以丝网印刷电极为反应平台、乙酰胆碱酯酶生物传感器为检测器的农药残留检测新方法。
　　本文构建了三种不同纳米复合材料协同修饰的酶生物传感器。
　　1、基于离子液体-多壁碳纳米管修饰的乙酰胆碱酯酶生物传感器
　　离子液体-多壁碳纳米管具有高导电性，良好的电化学活性和化学稳定性，可实现乙酰胆碱酯酶和毒死蜱的有效结合。根据农药对乙酰胆碱酯酶活性的抑制作用，使用毒死蜱农药进行试验，该生物传感器具有线性范围大，检出限低的特点。
　　2、基于邻苯二甲酸二环己酯-多壁碳纳米管修饰的乙酰胆碱酯酶生物传感器
　　邻苯二甲酸二环己酯和多壁碳纳米管的协同作用能够显著增大响应电流，提高乙酰胆碱酯酶生物传感器的灵敏度。邻苯二甲酸二环己酯-多壁碳纳米管纳米复合物呈现优良的电化学性能。在优化条件下，使用毒死蜱农药进行试验，结果显示在毒死蜱浓度为0.05-1×105μg/L的范围内，农药浓度与电流抑制率线性相关。
　　3、基于多壁碳纳米管-二氧化锡-壳聚糖修饰的乙酰胆碱酯酶生物传感器
　　多壁碳纳米管-二氧化锡-壳聚糖具有优异的生物相溶性和电化学氧化还原特性。电极表面的形态及电化学性质分别通过扫描电镜法、循环伏安法和差分脉冲伏安法进行表征。该方法被证明是一种检测毒死蜱的可行的量化方法，这会成为蔬菜、水果中毒死蜱检测的新方法。
　　对比上述三种乙酰胆碱酯酶生物传感器，结果表明：基于多壁碳纳米管-二氧化锡-壳聚糖修饰的丝网印刷电极生物传感器检测范围广，检测限低，稳定性高。

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第一章 绪论

1.1 农药的使用现状

1.2 农药残留的检测方法

1.3 生物传感器

1.4 乙酰胆碱酯酶生物传感器

1.5 本论文研究的意义和内容

第二章 基于离子液体-多壁碳纳米管修饰的乙酰胆碱酯酶传感器的制备

2.1 前言

2.2 材料与方法

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 基于邻苯二甲酸二环己酯-多壁碳纳米管修饰的乙酰胆碱酯酶传感器的制备

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 基于多壁碳纳米管-二氧化锡-壳聚糖复合物修饰的乙酰胆碱酯酶传感器的制备

4.1 前言

4.2 试验内容

4.3 基于多壁碳纳米管-二氧化锡-壳聚糖纳米复合物修饰的金电极乙酰胆碱酯酶生物传感器的研究

4.4 基于多壁碳纳米管-二氧化锡-壳聚糖纳米复合物修饰的丝网印刷电极乙酰胆碱酯酶生物传感器的研究

4.5 本章小结

第五章 结论与建议

5.1 结论

5.2 存在的不足及建议

参考文献

附录

在读期间公开发表的论文

致谢