半乳糖微型生物传感器及双探头酶电极芯片的研究

摘要

本文采用微机械加工技术制作了具有三维结构的微腔型传感器芯片。采用明胶包埋法将半乳糖氧化酶固定于微腔型基体电极，制作了用于新生儿血液检测的半乳糖传感器。制得的酶电极在0.7V（vs.SEC）的测试电位下对半乳糖检测的线性范围为0.5mmol/L～4.5mmol/L,相关系数为0.9980。最佳pH范围为7.0-7.5，响应时间小于50s。连续使用使用14天，响应电流无明显变化。一个月后测试，仍能保持相当好的电流响应，说明电极的稳定性较好。此外，在此基础上还探索了基于微腔型和平面型的双组分传感器的制作方法。在原有的酶固定化的同时，在平面电极上涂覆一层Nafion膜，以提高对抗坏血酸等的干扰。实验中制得的双组分酶电极可同时检测血液中的半乳糖和葡萄糖，且电极的性能与单组分电极的性能相似，未观察到相互干扰。为了制作性能优良的传感器以及寻找理论依据，本研究工作中还开展了半乳糖氧化酶的电化学行为等基础方面的研究工作，取得了一些有参考价值的实验结果。