發(fā)布時間：2018-04-15 04:39

  本文選題：納米材料 + 氧化還原酶　； 參考：《青島科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：酶是生物大分子,其電活性基團(tuán)或氧化還原中心被包埋在多肽鏈內(nèi)部,很難與電極表面進(jìn)行接觸,因此,酶與電極之間很難直接進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移。而納米材料由于具有獨(dú)特的電學(xué)、催化特性及良好的生物相容性,因此納米材料作為電極修飾材料,具有很高的活性和選擇性。利用納米材料對電極進(jìn)行修飾,可使電極擁有大的比表面積,優(yōu)良的吸附性能等,進(jìn)而增大電流響應(yīng),降低檢測限。本論文分別將GR、GR-ZnO-Ag口g-C3N4納米材料作為修飾材料,制備了ChOx/CS-GR/GCE膽固醇酶生物傳感器、GCE/GR-ZnO-Ag-CS/GOx/nafion和 nafion/GOx/CS-g-C3N4/GCE葡萄糖酶生物傳感器,研究了酶的直接電化學(xué)與電催化行為。制備的傳感器具有寬的檢測范圍、低的檢測限、好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性等,可用于實(shí)際樣品的檢測。(1)以天然石墨為原料采用微波法制備出了氧化石墨烯(GO),通過簡單的原位還原法將殼聚糖-氧化石墨烯(CS-GO)還原為殼聚糖-石墨烯(CS-GR)。將膽固醇氧化酶(ChOx)固定在CS-GR復(fù)合材料修飾的玻碳電極(GCE)上,制備了ChOx/CS-GR/GCE電極,實(shí)現(xiàn)了ChOx的直接電化學(xué)。采用透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)、傅立葉變換紅外光譜(FI-IR)、循環(huán)伏安法(CV)、交流阻抗(EIS)及差分脈沖伏安法(DPV)等表征手段對產(chǎn)物及電極進(jìn)行了表征,研究了電極的導(dǎo)電性能、電催化性能、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。結(jié)果表明：制備的ChOx/CS-GR/GCE電極有寬的響應(yīng)范圍(0.005-1.0mM),低的檢出限(0.715μM),低的Michaelis-Menten常數(shù)(17.39μM)和高的電子轉(zhuǎn)移速率常數(shù)Ks(2.85s-1)。此外,生物傳感器也表現(xiàn)出了好的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性和很高的特異性,可以完全排除UA、AA、DA和葡萄糖的干擾,可用于實(shí)際樣品的檢測。(2)以天然石墨、硝酸銀(AgNO3).檸檬酸(C6HgO7)及二水合乙酸鋅(Zn(CH3C00) 2 · 2H2O)為原料,采用微波法合成P RGO-ZnO-Ag納米復(fù)合材料并利用原位還原的方法將部分還原的氧化石墨烯(PRGO)底還原為GR。將葡萄糖氧化酶(GOx)固定在G R-ZnO-Ag-CS復(fù)合材料修飾的玻碳電極(GCE)上,制備了GCE/GR-ZnO-Ag-CS/GOx/nafion葡萄糖酶生物傳感器,實(shí)現(xiàn)了葡萄糖氧化酶的直接電化學(xué)。采用X射線衍射(XRD)、拉曼光譜(RS)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、循環(huán)伏安(CV)及差分脈沖伏安法(DPV)等表征手段對產(chǎn)物及電極進(jìn)行了表征,研究了電極的導(dǎo)電性能、電催化性能、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。結(jié)果表明：制備的GCE/GR-ZnO-Ag-CS/GOx/nafion葡萄糖酶生物傳感器具有寬的響應(yīng)范圍(0.1-12.0mM),低的檢出限(10.6μM),低的Michaelis-Menten常數(shù)(0.25mM)和高的電子轉(zhuǎn)移速率常數(shù)Ks(2.85s-1)。此外,生物傳感器也表現(xiàn)出了好的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性和很高的特異性,可以完全排除UA、AA、DA的干擾,可用于實(shí)際樣品的檢測。(3)以三聚氰胺為原料成功制備了g-C3N4納米材料。將葡萄糖氧化酶(GOx)固定在CS-g-C3N4復(fù)合材料功能化的玻碳電極(GCE)上,制備了nafion/GOx/CS-g-C3N4GCE葡萄糖酶生物傳感器,實(shí)現(xiàn)了葡萄糖氧化酶的直接電化學(xué)。采用x-射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、循環(huán)伏安(CV)及差分脈沖伏安法(DPV)等表征手段對產(chǎn)物及電極進(jìn)行了表征,研究了電極的導(dǎo)電性、電催化性、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。結(jié)果表明：制備的nafion/GOx/CS-g-C3N4/GCE葡萄糖生物傳感器有寬的響應(yīng)范圍(0.1～8.0mmol/L),低的檢出限(46.7μM)和低的Michaelis-Menten常數(shù)(0.42mM)。此外,生物傳感器也表現(xiàn)出了好的重復(fù)性、穩(wěn)定性和很高的特異性,可以完全排除UA、AA、DA的干擾,可用于實(shí)際樣品的檢測。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1;TP212.3

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本文編號：1752593