电化学极化玻碳电极构建的葡萄糖生物传感器

在硝酸溶液中电化学极化处理玻碳电极(GCE),以硫堇(TH)为电子介体,通过金-硫、金-氮共价键作用和静电吸附作用将纳米金(GNPs)、葡萄糖氧化酶(GOD)和辣根过氧化物酶(HRP)修饰于电极上,最后在电极上滴涂Nafion水溶液制备抗干扰膜并固定酶电极,构建了一种新型双酶葡萄糖生物传感器.实验结果表明:电化学极化处...     

基于铂纳米颗粒修饰碳纳米管Nafion膜电极的葡萄糖传感器

将分散在Nafion溶液中的多壁碳纳米管(MWNT)修饰玻碳电极(GCE),再在该膜上电沉积一层铂纳米粒子,制成铂纳米颗粒修饰的碳纳米管Nafion膜电极(Nafion-MWNT-Pt/GCE),并吸附固定葡萄糖氧化酶(GOD),构建电流型葡萄糖生物传感器。考察了Nafion-MWNT-Pt/GCE的电化学特性,发现沉积铂纳米粒子后,Fe(CN)6-3/-4电对在Nafion-MWNT-Pt/GCE上的氧化峰和还原蜂之间的电势差(ΔE)为179mV,小于未修饰铂纳米粒子的碳纳米管Nafion膜电极的ΔE(190mV),表明碳纳米管上电沉积的铂纳米粒子可加速电极的电子传递,电化学反应具有良好的可逆性。此外,铂纳米粒子尚具有良好的催化H2O2氧化的特性,H2O2在Nafion-MWNT-Pt/GCE上的计时电流响应明显增大。基于Nafion-MWNT-Pt/GCE的葡萄糖生物传感器显示了良好的传感性能,其检测线性范围为2.1×10-5～7.6×10-3mol/L,检测下限为1.0×10-6mol/L。     

一种新型唾液sIgA电流型纳米免疫生物传感器的制备

通过层层自组装,将硫堇(Thi)和纳米金(GNPs)修饰到Nation修饰的玻碳(GCE)电极表面,利用纳米金单层吸附唾液分泌性免疫球蛋白A(sIgA),最后用辣根过氧化物酶(HRP)封闭电极上的非特异性吸附位点,构建了一种检测唾液sIgA的新型电流型纳米免疫生物传感器.该生物传感器灵敏度高,特异性好,测试方便,检测线性范围为6.5-300mg/L,检出限为3.0mg/L;电流值达到95%稳态时间小于20s.探讨了抗体和底物浓度,pH值和温度,孵育时间,干扰物对传感器的影响.该传感器与ELISA法相关性良好(R=0.98932,P<0.001),可用于唾液sIgA的快速、准确检测,从而判断人体局部免疫状况.     

基于壳聚糖-硅溶胶复合膜固载甲苯胺蓝及纳米金的新型电流型过氧化氢生物传感器的研究

该文基于有机-无机复合膜和纳米技术研制了一种新型的高灵敏度的电流型过氧化氢(H2O2)生物传感器.首先将壳聚糖(CS)和氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)交联制得复合膜(CSHMs),并以该膜固载甲苯胺蓝(TB)和纳米金(GNPs),然后将HRP与CSHMs-TB-GNPs混合滴涂在玻碳电极的表面,最后在其表面吸附一层Nafion保护膜,制得Nafion/CSHMs-TB-GNPs-HRP/GCE修饰电极.Nafion膜可以减少HRP的泄漏,同时增强了传感器的抗干扰能力.用紫外吸收光谱法分析了修饰膜成分的组成,用循环伏安法对修饰电极进行了表征,并用计时电流法对H2O2传感器的性能进行了研究.实验结果表明,在最佳实验条件下,H2O2浓度在7.0×10-7～2.3×10-3mol/L范围内与其还原峰电流呈现良好的线性关系,检测下限为2.4×10-7mol/L(信噪比3).     

MWNTs与GNPs—CHIT修饰的过氧化氢生物传感器

在玻碳电极（GCE）上自组装一层多壁碳纳米管（MWNTs）,构建负电荷的界面,然后,静电吸附一层阳离子电子媒介体硫堇（Thi）,再由共价键作用自组装一层纳米金（GNPs）,壳聚糖（CHIT）混合溶液的复合薄膜,通过静电吸附辣根过氧化物酶（HRP）制得过氧化氢（H2O2）生物传感器。采用循环伏安法和计时电流法考察了该生物传感器的电化学性质,并研究了该修饰电极对H2O2的催化还原作用。生物传感器的响应电流与H2O2浓度在8．2×10^-6～1．1×10^-3mol／L范围内呈现线性关系,检出限为5．8×10^-7mol／L,达到95％稳态响应时间约为15s。将此生物传感器用于H2O2的检测,结果令人满意。     

基于碳纳米管／壳聚糖／纳米金活性界面的辣根过氧化物酶传感器研制

利用壳聚糖(Chitosan)的成膜性能以及碳纳米管在其中良好的分散性,在玻碳电极表面首先形成碳纳米管/壳聚糖膜,通过膜表面丰富的氨基与纳米金的强静电吸附,在玻碳电极表面获得稳定的纳米Au修饰层,吸附固定辣根过氧化物酶(HRP),制得无需电子媒介的H2O2生物传感器.循环伏安曲线显示,当加入H2O2溶液后,阴极峰电流增大,而阳极电流相应减少,表明通过碳纳米管/壳聚糖/纳米金活性界面固定在玻碳电极表面的HRP与电极之间有良好的直接电子传导能力,对H2O2的还原具有良好的电催化活性,H2O2的测定线性范围为5×10-5～2.7×10-3mol/L.     

基于铜配合物和抗体包被化学镀纳米金共固定的癌胚抗原安培免疫传感器

研制了基于抗体包被化学镀纳米金(AuNPs)和[Cu (bpy) 2 (ONO)]NO3配合物(CuL）共固定修饰玻碳电极(GCE)的安培免疫传感器,并用于血清中癌胚抗原(CEA)的检测。首先将GCE电极表面氧化形成羧基,进而键合上乙二胺。将此胺化电极浸泡在CuL和化学镀金溶液后, CuL可通过π-π堆积作用吸附到GCE表面,并在电极表面还原成30~50 nm的纳米金层（GCE|CuL/AuNPs）。将上述电极浸泡在CEA抗体(anti CEA)溶液中,利用AuNPs固定anti CEA,并通过辣根过氧化物酶(HRP)封闭剩余的AuNPs位点,由此构建了一类快速检测 CEA的无试剂安培免疫传感器（GCE|CuL-AuNPs /anti CEA-HRP）。由于HRP可以催化CuL和过氧化脲（CP）的氧化还原反应,因此该电极在CP溶液中形成催化还原电流。当该传感器在37 ℃下,含CEA的pH 6.5PBS溶液中温育30 min后,随着温育液中CEA浓度的增加,电极表面形成的免疫复合物也增加,导致CuL 对CP 的催化电流下降。电流下降百分比I%与CEA浓度在0.1~80 ng/mL 成线性关系,检测限为0.052 ng/mL（3σ）。由于采用化学镀法可以方便地在GCE表面制备纳米金膜进而包被抗体,并通过π-π堆积作用吸附CuL作为电子媒介体,故该免疫电极制备简单;采用可催化CP还原的HRP封闭AuNPs层多余位点,大大提高了电极灵敏度,有望用血清中痕量CEA分析。     

5’－核苷酸酶和HRP酶共固定修饰电极快速检测鸡肉中肌苷酸含量

利用气相沉积方法在玻碳电极表面得到二氧化钛凝胶膜,并在电极表面同时固定5'-核苷酸酶(5'-NT)和辣根过氧化物酶(HRP),构建了一种新型快速测定肌苷酸(IMP)含量的安培传感电极(5'-NT-HRP/GCE).在溶解氧存在的条件下,IMP被凝胶膜中的5'-NT催化氧化,通过产物H2O2在电位-150 mV下被HRP酶催化还原的电化学响应对IMP进行测定.在邻苯二酚存在下,该传感器对IMP表现出快速的响应(响应时间小于10 s).该电极对IMP的测定具有较宽的线性范围(1×10-6-2×10-4mol/L)和较低的检测限(0.5×10-6mol/L).该电极对IMP的测定具有很高的准确度和良好的重现性.除抗坏血酸以外,与IMP共存的其它物质对其测定没有干扰.结果表明,该电极显示出很好的重现性和稳定性,能用于鸡肉中IMP的在线检测.     

5′-核苷酸酶和HRP酶共固定修饰电极快速检测鸡肉中肌苷酸含量

利用气相沉积方法在玻碳电极表面得到二氧化钛凝胶膜,并在电极表面同时固定5'-核苷酸酶(5'-NT)和辣根过氧化物酶(HRP),构建了一种新型快速测定肌苷酸(IMP)含量的安培传感电极(5'-NT-HRP/GCE).在溶解氧存在的条件下,IMP被凝胶膜中的5'-NT催化氧化,通过产物H2O2在电位-150 mV下被HRP酶催化还原的电化学响应对IMP进行测定.在邻苯二酚存在下,该传感器对IMP表现出快速的响应(响应时间小于10 s).该电极对IMP的测定具有较宽的线性范围(1×10-6-2×10-4mol/L)和较低的检测限(0.5×10-6mol/L).该电极对IMP的测定具有很高的准确度和良好的重现性.除抗坏血酸以外,与IMP共存的其它物质对其测定没有干扰.结果表明,该电极显示出很好的重现性和稳定性,能用于鸡肉中IMP的在线检测.     

多壁碳纳米管-Nafion/纳米金构建阻抗传感器研究

利用多壁碳纳米管（ MWNT）—Nafion和纳米金（ GNPs）修饰金电极构建了一种简单、灵敏检测人端粒DNA的电化学阻抗传感器。首先将Nafion分散的MWNT滴涂于Au电极表面,再利用电化学沉积法将GNPs沉积到MWNT—Nafion修饰Au电极表面,以GNPs为载体固定人端粒探针DNA制备DNA传感器。在最优实验条件下,将传感器用于人端粒DNA的检测中,结果表明：目标人端粒DNA的线性范围为1.0×10－13～5.0×10－11mol/L,检出限（S/N＝3）为2.5×10－14mol/L。采用MWNT为基底沉积GNPs修饰电极检测的灵敏度显著提高。     

基于铂纳米颗粒沉积多孔金膜的甲醛传感器

在多孔金膜表面电沉积铂纳米颗粒,制备了多孔金膜／铂纳米颗粒修饰电极。其中多孔金膜是在恒电位氧化后再在抗坏血酸溶液中还原制得的。利用循环伏安法（CV）对甲醛在此传感界面上的电化学行为进行了研究,结果表明,在酸性条件下,该传感器对甲醛表现出较好的电催化性能。在优化条件下,甲醛的峰电流与浓度在1×10^-5mol／L到1×10^-3mol／L范围内呈良好的线性关系,检出限5×10^-6mol／L。     

多壁碳纳米管与聚(2-乙酰基-5-溴噻吩)复合纳米材料修饰玻碳电极同时检测对苯二酚、邻苯二酚和对甲苯酚

该文利用多壁碳纳米管(MWCNTs)和聚(2-乙酰基-5-溴噻吩)复合纳米材料修饰电极,用于同时检测对苯二酚(HQ)、邻苯二酚(CC)和对甲苯酚(PC)。通过循环伏安法(CV),示差脉冲伏安法(DPV)和透射电镜(TEM)表征了该复合纳米材料的电化学性能和表面形貌。结果表明该电极对HQ、CC和PC具有较高的灵敏度和选择性。DPV峰电流与HQ、CC和PC的浓度在1.0×10-5～8.0×10-4mol/L,5.0×10-6～5.5×10-4mol/L和5.0×10-6～7.5×10-4mol/L范围内分别呈良好的线性关系,且检测限分别为3.0×10-6 mol/L,1.7×10-6 mol/L和2.0×10-6mol/L。     

基于纳米金／石墨烯－壳聚糖－离子液体／L－半胱氨酸包覆CdTe量子点的双酚A传感器

在石墨烯、壳聚糖和1-乙基－3－甲基眯唑四氟硼酸盐（[BMIM]）复合材料（Graphene—Chits-[BMIM]）表面电沉积金,并自组装L－半胱氨酸包覆CdTe量子点,制备了修饰玻碳电极新型双酚A传感器。采用循环伏安法和电化学交流阻抗等方法研究了修饰电极的电化学特性。由于Graphene-Chits－[BMIM]复合材料中,石墨烯和[BMIMI都具有良好的导电性,该修饰电极对于双酚A有较好的电流响应。在最佳条件下,该传感器对双酚A的检测浓度范围：5．0×10^-8～7．05×10^-6mol／L,检测限为2．0×10^-8mol／L（3倍信噪比）,相关系数为0．999。     

基于PVN-GO复合膜的亚硝酸盐电化学传感器

通过简单可控的滴涂成膜和在线电聚合方法,将氧化石墨烯（GO）和聚香兰素（PVN）修饰到玻碳电极（GCE）表面,制备了PVN-GO复合膜修饰GCE,即亚硝酸盐（NO2-）电化学传感器.伏安研究表明：PVN-GO复合膜对NO2-的电化学氧化具有良好的催化作用.借助于扫描电镜技术和电化学交流阻抗谱（EIS）技术,对PVN-GO复合膜的表面形貌和电导性进行了表征.最优的检测条件下,NO2-的检测线性范围为2.0 ×10^-8～1.1 ×10^-2mol/L,检出限低至5.0 ×10^-9 mol/L（S/N =3）.对传感器的性能进行了考核,结果表明：该NO2-传感器具有良好的稳定性和重现性,灵敏度高,选择性好.将传感器应用于南湖水样中亚硝酸盐含量的测定,结果令人满意.     

空壳纳米钯-碳纳米管修饰的无酶葡萄糖传感器的研究

在玻碳电极表面形成碳纳米管/壳聚糖膜/空壳纳米钯均匀致密稳定的修饰层,制备了用于测定葡萄糖的新型无酶传感器。该传感器可以快速地实现电极与葡萄糖之间的直接电子转移,有良好的稳定性。在最佳实验条件下,用差分脉冲伏安法(DPV)测定葡萄糖,其响应电流与葡萄糖的浓度在2.5×10-7～1.5×10-6mol/L范围内有很好的线性关系,线性回归方程为I(μA)=2.169c(μmol/L)+8.399×10-6,相关系数r=0.9872。     

基于石墨烯-海藻酸钠复合材料的辣根过氧化物酶传感器研究

构建了一种以海藻酸钠-石墨烯(SA-GR)为基底的新型过氧化氢电化学酶传感器。利用滴涂法将生物相容性良好的海藻酸钠-石墨烯复合物固定在玻碳电极表面,再通过酰胺键将HRP连接在SA-GR复合膜上,从而制备出了性能良好的过氧化氢电化学酶传感器。该传感器重现性好、灵敏度较高,并且响应速度快(3 s),米氏常数较低(Km=0.663),对H2O2检测的线性范围为1.0×10-4～1.2×10-3mol/L,检测下限为5.7×10-6mol/L。     

基于碳纳米管修饰金电极的多巴胺电化学传感器

利用偶氮胭脂红B（ACB）对多壁碳纳米管（MWNTs）进行非共价修饰,使其具有水分散性,将MWNTs-ACB水分散液滴涂于金电极表面并置于红外灯下烤干,即制得多巴胺（DA）电化学传感器。伏安研究表明：MWNTs—ACB膜对生物小分子DA的电化学氧化具有良好的催化作用。最优的检测条件下,DA的检测线性范围为：1．0×10-6～1．0×10-mol／L,检出限低至5．0×10-7mol／L（S／N=3）。对传感器的性能进行了考察,结果表明：该DA传感器具有良好的稳定性和重现性,灵敏度高,选择性好。将传感器应用于注射液中DA含量的测定,结果令人满意。     

基于纳米银/石墨烯/酪氨酸酶/聚酰胺-胺的双酚A传感器

采用石墨烯纳米材料,并结合酪氨酸酶、聚酰胺-胺(PAMAM)和纳米银修饰玻碳电极研制了新型BPA生物传感器。运用循环伏安法和电化学交流阻抗考察了修饰电极的电化学行为。由于石墨烯独特的物理化学性质,结合聚酰胺-胺和纳米银的协同作用,该修饰电极对于BPA有较好的电流响应。在最佳条件下,该传感器对双酚A的线性检测范围为1.0×10-7～3.3×10-5mol/L,检测限为3.0×10-8 mol/L(信噪比为3),相关系数为0.998。     

一种检测莱克多巴胺的复合碳纳米材料修饰电化学传感器

将双壁碳纳米管(DWCNT)和氧化石墨烯(GO)超声分散在Nafion的乙醇溶液中,滴涂于玻碳电极(GCE)表面制得氧化石墨烯/双壁碳纳米管-Nafion复合材料修饰电极(GO/DWCNT-Nafion/GCE),可用于莱克多巴胺的灵敏检测。通过扫描电镜(SEM)对修饰电极表面形貌进行表征。使用差分脉冲伏安法(DPV)对莱克多巴胺在修饰电极上的电化学行为进行研究。实验结果表明,该修饰电极对莱克多巴胺表现出了强的电催化氧化效应。在pH=7.0的PBS缓冲体系中于-0.3 V下富集120 s后,该修饰电极对莱克多巴胺浓度在1.0×10-8~1.0×10-6mol/L范围内有着良好的线性响应,检测限为5.4×10-9 mol/L。同时,该电极选择性良好,表明该方法在食品安全检测领域具有实际应用前景。     

卷烟纸中钾钠元素的快速测定应用

卷烟纸中钾钠元素含量的快速检测是研究关注的重点。将PNa玻璃电极和PK电极分别应用于卷烟纸中钠离子和钾离子的测定,响应时间短,对常规金属离子的选择性好;钠电极在pH=12.03的二异丙胺缓冲溶液中对钠离子的线性响应范围为2.0×10-6~2.0×10-2mol/L,能斯特响应斜率为55.6±0.6 mV/-pC(25℃),检测下限为6.31×10-7 mol/L;钾电极在pH=8.0的Tris-HCl缓冲溶液中对K+离子的线性响应范围为2.0×10-5~2.0×10-2mol/L,能斯特响应斜率为53.7±0.5 mV/-pC(25℃),检测下限为7.94×10-6 mol/L;且对卷烟纸样品中Na和K含量测定的回收率分别为94.5%~103.3%、92.8%~105.5%,与火焰原子吸收光谱方法比较,结果一致,有应用前景。