壳聚糖固定化葡萄糖氧化酶生物传感器测定葡萄糖的含量

应用壳聚糖将葡萄糖氧化酶固定于鸡蛋膜上,结合氧电极制得葡萄糖传感器.实验表明,壳聚糖比戊二醛能更好地固定葡萄糖氧化酶,最佳条件为壳聚糖浓度0.3%、固定化酶量0.8 mg、 pH 7.0、缓冲溶液浓度300 mmol/L和温度25 ℃.本葡萄糖传感器的线性范围为0.016～1.10 mmol/L;检出限为8.0 μmol/L(S/N=3), 响应时间<60 s,有很好的稳定性,寿命>3个月.同一个传感器重复使用以及同方法制作的不同传感器之间都有很好的重现性,RSD分别为2.5%(n=10)和4.7%(n=4).实际样品中可能存在的烟酰胺、 VB6、 VB12、 VE、Ca2+、 Mg2+、 K+和Zn2+等对葡萄糖的测定不产生干扰.本传感器已成功地应用于市售饮料中葡萄糖含量的测定.     

基于金纳米棒-壳聚糖复合膜的葡萄糖生物传感器

本文采用金纳米棒-壳聚糖复合膜固定葡萄糖氧化酶构建电流型葡萄糖生物传感器.通过电化学交流阻抗法和循环伏安法对酶膜状态进行了表征,得到了相应的等效电路和动力学参数.实验结果表明,金纳米棒-壳聚糖复合膜可以辅助电子传递,提高电极的电流响应,并使生物传感器的使用温度范围有很大的扩展.此传感器表现出对葡萄糖溶液浓度的优良响应,线性范围在2.78×10^-5mol/L—2.22×10^-3mol/L,响应灵敏度约为7.819μA·cm^-2(mmol/L)^-1,表观米氏常数为10mmol/L.本工作还研究了温度和溶液pH值对电极电流响应的影响.     

壳聚糖纳米球和纳米金修饰葡萄糖生物传感器的研究

构造了一种以碳纳米管接枝的壳聚糖为基底,然后将羧基二茂铁电聚合在其氨基化的表面,利用负电荷的表面组装PDDA保护的纳米金,最后通过静电吸附葡萄糖氧化酶,制得了新型的葡萄糖生物传感器。在优化的实验条件下,该传感器的响应电流与其浓度在3.0×10-6~2.9×10-3mol/L范围内呈现良好的线性关系,检测限为1.4×10-6mol/L。此外,该传感器还具有灵敏度高、稳定性好和抗干扰能力强等特点。     

纳米金胶增强葡萄糖生物传感器的构建

将纳米金胶(AuNPs)和羟基磷灰石(HAp)按一定比例混合制备了新型复合膜用于葡萄糖氧化酶(GOD)的固定,构建了高灵敏的葡萄糖传感器。由于纳米金胶的存在,葡萄糖氧化酶的直接电化学性质得以增强,在去除氧气的PBS(pH 7.0)介质中,固定在复合膜内的GOD表现出一对良好的氧化还原峰。在饱和氧气条件下,当加入一定量的葡萄糖时,由于GOD催化葡萄糖氧化消耗溶液中的溶解氧,-0.8 V处溶解氧的还原峰电流降低,且峰电流降低的量与葡萄糖浓度在0.02～1.62 mmol/L范围内呈线性相关,检出限为5.0μmol/L,检测灵敏度达9.91 mA.mol-1.L,可实现对葡萄糖的快速检测。     

基于纳米复合材料/壳聚糖膜的葡萄糖生物传感器研究

采用纳米普鲁士蓝/金纳米粒子/壳聚糖(nano-PB/AuNPs/Chit)复合膜固定葡萄糖氧化酶(GOD)构建新型葡萄糖生物传感器。通过电化学阻抗谱以及电流-时间曲线法(I-t)研究了传感器的电化学特性。结果表明,传感器在葡萄糖浓度为0.01～1.0 mmol/L范围内呈线性,响应灵敏度为68.15μA.(mmol/L)-1.cm-2,表观米氏常数为5.1 mmol/L。该传感器可用于糖尿病人血糖的测定。     

固载于壳聚糖-纳米金复合膜修饰玻碳电极上的葡萄糖氧化酶的直接电化学研究及其生物传感应用

通过将葡萄糖氧化酶固载于壳聚糖-纳米金复合膜内所构置的传感器,实现了葡萄糖氧化酶的直接电化学,并采用循环伏安法与电化学阻抗法对修饰电极进行了表征。研究表明：在除氧缓冲溶液中,葡萄糖氧化酶-壳聚糖-纳米金复合膜修饰电极表现出一对良好的氧化还原峰,这对峰归因于葡萄糖氧化酶的氧化还原,证明葡萄糖氧化酶被成功固载于复合膜内。电子传递速率常数为15.6 s-1,说明葡萄糖氧化酶的电活性中心与电极之间的电子传递很快。将壳聚糖与纳米金相结合还提高了葡萄糖氧化酶在复合膜内的稳定性并保持其生物活性,并可以用于葡萄糖检测。计算得到其表观米氏常数为10.1 mmol·L-1。而且,该生物传感器可以用于血样中葡萄糖含量的测定。     

基于谷胱甘肽-壳聚糖自组装的葡萄糖生物传感器

采用壳聚糖-谷胱甘肽复合膜固定葡萄糖氧化酶构建电流型葡萄糖生物传感器。通过循环伏安法对酶膜状态进行表征,实验结果表明,壳聚糖-谷胱甘肽复合膜可以辅助电子传递,提高电极的电流响应。选用正交表L9(34)设计实验方案,分析最佳实验条件。在优化条件下,该传感器对葡萄糖溶液浓度有良好的线性关系,线性范围为1～18 mmol/L,检出限为1.3 mmol/L。实验表明,此传感器具有响应快、稳定性及选择性良好的特点。适用于临床尿样中葡萄糖的测定。     

纳米金-生物酶膜在葡萄糖生物传感器上的应用

把金纳米颗粒加入到生物酶膜中制备葡萄糖生物传感器,分析了电极的反应机理和金纳米颗粒对电极电流响应的影响,并进行了电极的性能测定。试验表明,引入金纳米粒子可显著提高电极的响应灵敏度．制备的传感器抗干扰性强,稳定性高,成本较低,操作简便.     

纳米金-还原氧化石墨烯修饰葡萄糖氧化酶传感器的制备及其电流法检测饮料中的葡萄糖

利用纳米金(Au NPs)与还原氧化石墨烯(rGO)复合纳米材料制备了葡萄糖氧化酶生物传感器并用于饮料中葡萄糖含量的检测。将壳聚糖作为还原剂及稳定剂,通过一步法合成了Au NPs-rGO复合材料,并通过物理吸附固定葡萄糖氧化酶(GOx)来制作GOx生物传感器。该传感器在磷酸盐缓冲溶液(0.1 mol/L,p H6.0)中,-0.45 V(vs.Ag/Ag Cl)电位下电流法检测葡萄糖含量,线性检测范围为0.01~0.88 mmol/L,灵敏度为22.54μA·mmol-1·L·cm-2,检出限为1.01μmol/L,且表观米氏常数为0.497 mmol/L。该传感器用于多种饮料中葡萄糖含量的直接检测,结果满意。     

金纳米粒子-壳聚糖-石墨烯纳米复合材料的制备及其在生物电化学中的应用

通过共价键作用和原位还原法制备了金纳米粒子/壳聚糖-石墨烯纳米复合材料(AuNPs/Chit-GP). 利用FT-IR, UV-vis, TEM以及XRD对所合成的纳米复合物的结构和形貌进行了表征. AuNPs/Chit-GP呈现明显的正电荷, 因此可通过静电相互作用固载葡萄糖氧化酶(GOD), 并构建GOD/AuNPs/Chit-GP/GC修饰电极. 该修饰电极不仅可成功地实现GOD与电极间的直接电子转移, 还对葡萄糖表现出良好的催化性能. 实验结果表明, 其催化的线性范围为2.1～5.7 μmol/L, 检出限为0.7 μmol/L, 灵敏度为79.71 mA·cm^-2·mM^-1. 这种集金属纳米粒子、生物相容性高分子以及石墨烯为一体的纳米复合物的构筑为无媒介体的电化学生物传感器的研究提供了一个良好的平台.     

Unadulterated Glucose Biosensor Based on Direct Electron Transfer of Glucose Oxidase Encapsulated Chitosan Modified Glassy Carbon Electrode

Glucose oxidase (GOD) was encapsulated in chitosan matrix and immobilized on a glassy carbon electrode, achieving direct electron transfer (DET) reaction between GOD and electrode without any nano‐material. On basis of such DET, a novel glucose biosensor was fabricated for direct bioelectrochemical sensing without any electron‐mediator. GOD incorporated in chitosan films gave a pair of stable, well‐defined, and quasireversible cyclic voltammetric peaks at about ?0.284 (E_pa) and ?0.338 V (E_pc) vs. Ag/AgCl electrode in phosphate buffers. And the peak is located at the potentials characteristic of FAD redox couples of the proteins. The electrochemical parameters, such as midpoint potential (E_1/2) and apparent heterogeneous electron‐transfer rate constants (k_s) were estimated to ?0.311 V and 1.79 s^?1 by voltammetry, respectively. Experimental results indicate that the encapsulated GOD retains its catalytic activity for the oxidation of glucose. Such a GOD encapsulated chitosan based biosensor revealed a relatively rapid response time of less than 2 min, and a sufficient linear detection range for glucose concentration, from 0.60 to 2.80 mmol L^?1 with a detection limit of 0.10 mmol L^?1 and electrode sensitivity of 0.233 μA mmol^?1. The relative standard deviation (RSD) is under 3.2% (n=7) for the determination of practical serum samples. The biologic compounds probably existed in the sample, such as ascorbic acid, uric acid, dopamine, and epinephrine, do not affect the determination of glucose. The proposed method is satisfactory to the determination of human serum samples compared with the routine hexokinase method. Both the unique electrical property and biocompatibility of chitosan enable the construction of a good bio‐sensing platform for achieved DET of GOD and developed the third‐generation glucose biosensors.     

一种新颖葡萄糖生化传感器的研制及其在鲁米诺电化学发光法测定葡萄糖含量的应用

将葡萄糖氧化酶1mg,纳米金及碳纳米管的复合材料2mg,无水乙醇1mL和10μL全氟磺酸用超声方法分散均匀后滴涂于玻碳电极表面,制成新颖的葡萄糖生化传感器(记作Nano-Au/CNT′s/GOD/GCE)。在含0.2mol·L~(-1)磷酸盐缓冲溶液及5.5×10~(-5)mol·L~(-1)鲁米诺存在的溶液中,用此生化传感器作工作电极,测得葡萄糖浓度在8.0×10~(-7)～5.0×10~(-4)mol·L~(-1)范围内与鲁米诺反应产生的化学发光强度呈线性关系,其检出限(3S/N)为8.0×10~(-8)mol·L~(-1)。同一支传感器连续5次测定,所得测定值的相对标准偏差为4.8%。将此传感器置于pH7.8磷酸盐缓冲溶液中,在4℃条件下保存2周后,在相同体系中进行测定时,其发光强度降低7.2%。     

镀铂金电极上电沉积碳纳米管-葡萄糖氧化酶-壳聚糖的新型生物传感器

通过电化学沉积将壳聚糖、葡萄糖氧化酶和碳纳米管固定到镀铂金电极上,制备了一种新型葡萄糖生物传感器.探讨了铂的电沉积时间、壳聚糖化学沉积时间、缓冲溶液pH和工作电位等对该牛物传感器的影响.实验结果表明,该生物传感器线性范围为1×10~(-6)1.2×10~(-2)mol/L,相关系数为0.9974,检测限为5.0×10~(-7)mol/L,响应时间≤8 s;血清中的尿酸、抗坏血酸等对葡萄糖的测定无干扰.利用该生物传感器测定了人血清中的葡萄糖,回收率在97%～105%之间.该生物传感器线性范围较宽,灵敏度高,响应迅速,抗干扰能力强,有望成为一种可推广的新型葡萄糖检测器.     

鱼鳔膜为基质的生物传感器测定葡萄糖的研究

以鱼鳔膜为基质同定葡萄糖氧化酶,偶联氧电极,构建了葡萄糖生物传感器,通过测定溶解氧浓度的变化定量测定葡萄糖.考察了酶浓度、pH值、缓冲液浓度对传感器的影响,优化了实验条件:即酶浓度为1 mg,pH 7.0,缓冲液浓度为100 mmol/L.此传感器具有较宽的线性范围(0.016～1.2 mmol/L),较短的响应时间(...     

Glucose Biosensor Using Glucose Oxidase Immobilized in Polyaniline

A biosensor for glucose utilizing kinetics of glucose oxidase (EC 1.1.3.4.) was developed. The enzyme was immobilized on polyaniline by covalent bonding, using glutaraldehyde as a bifunctional agent. The system showed a linear response up to 2.2 mM of glucose with a response time of 2.5–4.0 min. In addition, the immobilized enzyme had a higher activity between pH 6.5 and 7.5. The system retained 50% of its activity after 30 d of daily use. The optical absorption spectra of the polyaniline/glucose oxidase electrode after glucose had been added to the buffer solution showed that the absorption band around 800 nm had changed considerably when glucose was allowed to react with the electrode. This optical variation makes polyaniline a very promising polymer for use as a support in optical sensor for clinical application.     

葡萄糖氧化酶共价交联于蛋膜上的葡萄糖传感器

以牛血清白蛋白－戊二醛为交联剂，将葡萄糖氧化酶固定地鸡蛋膜上，氧电极作电化学敏感元件，制成葡萄糖氧化酶电极。传感器的响应范围为４．０×１０＾－６－２．４×１０＾－３ｍｏｌ／Ｌ；检测限为１．２１０＾－６ｍｏｌ／Ｌ。该传感器具有线性范围宽，灵敏度高，使用寿命长等优点。     

Development of Silver Nanowires Based Highly Sensitive Amperometric Glucose Biosensor

The fabrication of a highly sensitive amperometric glucose biosensor based on silver nanowires (AgNWs) is presented. The electrochemical behavior of glassy carbon electrode modified by Ag NWs exhibits remarkable catalytic performance towards hydrogen peroxide (H₂O₂) and glucose detection. The biosensor could detect glucose in the linear range from 0.005 mM to 10 mM, with a detection limit of 50 µM (S/N=3). The glucose biosensor shows high and reproducible sensitivity of 175.49 µA cm^?2 mM and good stability. In addition, the biosensor exhibits a good anti‐interference ability and favorable stability over relatively long‐term storage (more than 21 days).     

基于溶胶-凝壳聚糖/SiO2杂化材料的安培型葡萄糖生物传感器

近年来 ,基于溶胶 -凝胶技术的有机 /无机杂化复合材料由于具有有机物的柔性和易修饰性 ,以及无机物的刚性和稳定性等 ,因此有利于保持生物分子的活性和生物传感器的研制 [1] .壳聚糖 ( CS)具有易成膜性和生物相容性 ,其在生物传感器中的研究已受到重视 [2 ] .本文通过原位溶胶 -凝胶 ( Sol- gel)技术 ,用 CS和甲基三甲氧基硅烷 ( MTOS)制备了 CS/Si O2 有机 /无机杂化材料 ,并将其用于对葡萄糖氧化酶 ( GOD)的固定 ,研制出葡萄糖生物传感器 .采用人工过氧化物酶普鲁士蓝 ( PB) [3]作为电子传递的媒介体 ,并外加一层 Nafion膜以增强…