纸基葡萄糖电化学生物传感器的研究及应用

基于纳米金的自催化无电沉积镀金技术,采用混合纤维素滤膜作为模板,制备了一种纳米多孔纸基薄膜金电极。以该金滤膜电极作为基底电极,使用Nafion溶液分散的碳纳米管-纳米铂(PtNPs)复合材料作为载体,实现了葡萄糖氧化酶(GOD)的直接电化学,并建立了一种低成本的纸基葡萄糖电化学传感器。该传感器对葡萄糖具有良好的安培响应,葡萄糖浓度在5.0×10-6~2.5×10-3 mol/L范围与其0.55V处的氧化电流呈良好的线性关系(R=0.999),检测限(S/N=3)为1.0×10-6 mol/L。制备了8支传感器,对25μmol/L葡萄糖进行检测,结果的相对标准偏差为6.03%,表明该传感器具有较好的重现性。     

纳米碳管修饰铂结合溶胶-凝胶固定酶制备高性能胆碱生物传感器

为了提高胆碱传感器的灵敏度和抗干扰性,以纳米碳管修饰铂电极为基础电极,采用溶胶-凝胶法固定胆碱氧化酶(ChOx),构建了电流型胆碱检测生物传感器,对纳米碳管修饰电极的电化学特征进行分析,得知纳米碳管的引入不仅使电极对H2O2的催化电流增大,同时降低了电催化所需的恒定电位。讨论了缓冲液介质、pH值、酶负载量对传感器响应的影响。研究表明,所制备的传感器在pH 7.2、电位为0.15V条件下对氯化胆碱的线性响应范围为5.0×10-6~1.0×10-4mol/L;检出限为5.0×10-7mol/L;灵敏度为9.48μA/mmol/L。传感器的稳定性好,经过1个月,仍可保持初始电流的85%。抗干扰能力有很大提高。用于人体血清中的胆碱浓度测定,结果令人满意。     

铂纳米颗粒修饰直立碳纳米管电极的葡萄糖生物传感器

基于Pt纳米颗粒修饰直立的碳纳米管电极制备了葡萄糖生物传感器.铂纳米颗粒是利用电位脉冲沉积法修饰到直立碳纳米管上的,可以增强电极对酶反应过程当中产生的过氧化氢的催化行为.用扫描电镜和透射电镜观察了直立碳纳米管在修饰Pt纳米颗粒前后的形态.该酶电极对葡萄糖的氧化表现出很好的响应,线性范围为1×10-5～7×10-3mol/L,响应时间小于5s,并且有很好的重现性.     

碳纳米管负载铂颗粒酶电极葡萄糖传感器

以碳纳米管负载纳米铂颗粒修饰玻碳电极 (CNT Pt/GCE)为基底 ,用明胶固定葡萄糖氧化酶(GOD) ,构建了电流型葡萄糖生物传感器 (GOD/CNT Pt/GCE)。在实验中 ,GOD/CNT Pt/GCE显示了良好的分析性能 ,与常规铂电极葡萄糖传感器 (GOD/Pt)相比较 ,测定葡萄糖的检出限从 6 .7× 10 -3 mol/L下降到8.3× 10 -4mol/L ;工作电位从 0 .6 5V下降至 0 .4 5V ;响应时间从 30s下降至 5s左右。实验结果表明 ,具有高度电催化活性的CNT Pt/GCE可作为酶传感器的一种新型基体电极。     

天青Ⅰ为电子媒介体金纳米颗粒修饰葡萄糖生物传感器

用纳米金溶胶与聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成复合固酶基质,采用溶胶凝胶法固定葡萄糖氧化酶(GOx)于铂金电极表面,并在葡萄糖溶液中加入天青Ⅰ作为电子媒介体,制成了新型葡萄糖生物传感器。实验证明,葡萄糖氧化酶吸附在纳米金颗粒表面上稳定且保持其生物活性;而电子媒介体的存在,显著提高了传感器的响应灵敏度。该传感器对葡萄糖响应的线性范围为2.5×10-5～7.5×10-3mol/L;检出限为8.5×10-6mol/L(S/N=3)。该生物传感器用于人体血清中的葡萄糖测定,结果令人满意。     

聚天青B/铜纳米复合物膜修饰电极用于葡萄糖的测定

采用电化学方法制备了聚天青B/铜纳米复合物膜修饰电极,研究了葡萄糖在该修饰电极上的氧化行为。讨论了利用该修饰电极测定葡萄糖的最佳条件。结果表明:在优化的条件下,葡萄糖浓度在10μmol/L~10 mmol/L范围内,响应电流与其浓度呈线性关系,其回归方程为:I=0.226 0.047C,(r=0.993),检出限为5μmol/L。该电极与聚天青B修饰电极相比,本法响应更为灵敏,线性范围更宽。     

碳纳米管负载铂-二氧化钌纳米颗粒用于葡萄糖传感器的研究

建立了多壁碳纳米管(MWNTs)负载铂二二氧化钌纳米颗粒的液相化学还原法.以Nafion为固定剂,将Pt-RuO2/MWNTs复合材料修饰于玻碳电极的表面,制备了一种无酶型葡萄糖传感器.实验表明:复合材料修饰的电极对葡萄糖响应电流明显,并且受抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和尿酸(UA)的干扰小.本实验采用安培法测定葡萄糖,线性范围为2 0×10 3～1.0×10-2 mol/L(R～0.9965);灵敏度为119.26 μA cm-2(mmol/L)-1;检出限为1.25×10 -5 mol/L(信噪比为3);响应时间为4.8 s.PtRuO2/MWNTs修饰电极可作为性能良好的无酶型葡萄糖传感器.     

基于石墨烯/DNA/纳米金的无酶葡萄糖传感器研究

本文利用电解剥离法制得石墨烯/DNA复合材料,通过化学还原法将纳米金颗粒固定在石墨烯/DNA复合材料表面制得石墨烯/DNA/纳米金(Gr/DNA/GNPs)复合材料,最终构建了一种基于Gr/DNA/GNPs修饰电极的无酶葡萄糖生物传感器。通过循环伏安法考察了不同修饰电极在碱性葡萄糖溶液中的电化学行为,并探讨了溶液中OH-离子强度、扫描电位范围及Gr/DNA/GNPs修饰量对传感器响应特性的影响。在优化实验条件下,采用循环伏安法检测葡萄糖的线性范围为8.0×10-5~5.0×10-2mol·L-1,检出限为1.2×10-5mol·L-1(S/N=3)。对2.0×10-3mol·L-1的葡萄糖平行测定5次,其相对标准偏差为3.2%。实验结果表明该传感器具有较高的灵敏度、较好的重现性、稳定性及抗干扰能力。本方法可成功用于人血清样品中葡萄糖含量的测定,回收率为97.4%~102.8%。     

基于胆碱修饰层为基底的纳米金固定过氧化物酶修饰电极的研究

玻碳电极上共价修饰上单分子层胆碱(Ch)可以显著提高电极的活性。本研究利用该电极上胆碱层带有的正电荷,牢固吸附带负电荷的纳米金溶胶,继而利用纳米金颗粒良好固载辣根过氧化物酶(HRP),制备出了基于HRP酶直接电化学的H2O2传感器。以阻抗谱、循环伏安等方法表征了修饰电极的性质。结果显示,该电化学传感器具有良好的催化活性,电活性HRP的表面浓度(Γ*)为1.2×10-9mol/cm2,米氏常数KMapp=1.55±0.11 mmol/L。该修饰电极在H2O2浓度1.2×10-6~3.2×10-3mol/L范围内有线性响应,检出限(S/N=3)为4.0×10-7mol/L。本修饰电极制备简单,选择性高,稳定性好,可以作为进一步构筑生物传感器的基础。     

纳米金修饰的碳纤维超微电极在高浓度抗坏血酸体系中选择性测定多巴胺

将柠檬酸三钠与硼氢化钠还原氯金酸制备纳米金颗粒,采用一步恒电位沉积的方法在碳纤维超微电极上沉积纳米金颗粒,并对电极进行电化学表征。分别对100μmol/L DA、1mmol/L AA在该电极上修饰前后的电化学行为进行了研究,结果表明在浓度为1 mmol/L抗坏血酸共存下,DA的浓度(0. 1～10μmol/L)与氧化峰电流成正比,线性回归方程为Ip(μA)=200 c(μmol/L)+2×10~(-4),相关系数R~2=0. 9979,线性范围0. 1～10μmol/L,检出限为1. 28×10~(-2)μmol/L (S/N=3)。方法可用于较高浓度抗坏血酸共存下对多巴胺的选择性测定。     

用氧化还原聚合物修饰多孔电极

对３种类型Ｎａｆｉｏｎ／Ｏｓ（ｂｐｙ）３Ｃｌ２修饰电极的研究结果表明，单位表观电极面积上中继体载量比为：乙炔黑粉末微电极（Ａ）：Ｔｅｆｌｏｎ粘结的乙炔黑膜电极（Ｂ）：平面玻碳电极（Ｃ）＝１０＾３：１０＾２：１．Ａ比Ｂ及Ｃ更容易在真实表面上形成花天酒地而均匀的修饰层而有利于层内的电荷传递。在Ａ类电极基础上制行的葡萄糖酶电极在１０ｍｍｏｌ／Ｌ葡萄糖溶液中的响应电流密度高达４．６×１０＾－＾４Ａ／ｃｍ＾     

Side effects in measurements of selectivity coefficients of solid state ion selective electrodes

The influence of various factors such as solubility, the oxidation of the membrane, and the contamination of the solution, on the experimental values of the selectivity coefficients of solid state sulphide ion selective electrodes is discussed. A new method for the evaluation of very small selectivity coefficients, based on the addition of reagents forming complexes or insoluble salts with the main ion, is proposed. By means of this method, selectivity coefficients for silver, copper, cadmium and lead ion selective electrodes have been determined, which are in far better agreement with thermodynamic values than those described in the literature.     

Carbon-Filled Polymer Paste Reference Electrodes

Abstract

Inexpensive, disposable, carbon-filled polymer paste reference electrodes are reported. These electrodes are designed for use in conjuction with carbon-filled polymer paste ion-selective probes reported earlier. Attachment of integrated electronics is easily achieved.     

对季鏻与季鉮离子具有电位响应的二元酸酯PVC膜电极

研究发现二元酸酯PVC膜电极对季鏻和季鉮盐均具有能斯特响应。电极的响应机理是由于季鏻、季鉮阳离子的正电中心与电子云密度较大的酯中苯环产生次级力作用所致。     

新型硫醇硫组合电极研制及性能测试

把玻璃参比电极、环状的银-硫化银指示电极、以及铂丝屏蔽电极组合形成新型硫醇硫组合电极,研究了在含有0.2 mol/L硫离子的醇-水-氨介质中,在表面活性剂存在下,以环状银电极为阳极,恒定微电流电沉积的方式制备硫化银敏感层的条件。由此法制得的新型硫醇硫组合电极在Ag 浓度为1.0×10-1~1.0×10-5mol/L范围内斜率为59.0±0.5 mV/pC,测量下限为2.2×10-6mol/L,与同类商品电极相比,响应速度快、记忆效应小、重复性好、电位稳定,易于批量生产,具有较强的适应性和应用价值。     

双层聚合膜可乐定选择性涂丝电极的研究

报告一种新型双层聚合膜可乐定涂丝电极的研制。通过电化学聚合,在铂丝表面修饰一层具有导电性能的聚苯胺薄膜,外层涂PVC膜(含四苯硼酸-可乐定活性物质)。此种电极既保持了涂丝电极的优点,又具备较好的稳定性和重现性,连续测定8h,电位值漂移0.8mV,线性范围为1×10^-1～8×10^-6mol/L,电极响应斜率56.7mV/decade;用加入稀释法测定了回收率,平均回收率为100.9%,标准偏差为1.3%。     

内场致发射电极的电化学行为

在N-Si和P-Si半导体上用化学沉积法制备了内场致发射电极并研究了它们的电化学行为。从分解电势Ⅰ～Ⅴ曲线可知,这种电极可在低于1.23V下分解水;对Fe~(3+)/Fe~(2+)体系的循环伏安图,其峰电流为铂电极的8倍多。     

Electroanalytical Determination of Vancomycin at a Graphene‐modified Electrode: Comparison of Electrochemical Property between Graphene,Carbon Nanotube,and Carbon Black

Carbon nanotube, graphene and carbon black, as electrode modifiers, were compared and evaluated for the electrochemical determination of vancomycin. Among them, the best results were obtained at the graphene‐modified electrode. Additions of vancomycin using square wave voltammetry at the graphene‐modified electrode showed a linear range from 0.70 μM to 50 μM and a detection limit of 0.20 μM was obtained. To control the correct dose of vancomycin and reduce its side effects, its accurate determination in blood plasma is very important. Therefore, the method was applied for the vancomycin determination in spiked human plasma samples and satisfactory recoveries were observed. The developed method exhibited fast analysis, high sensitivity, good repeatability and freedom from other interfering species.