压电电化学研究葡萄糖氧化酶和超氧化物歧化酶生物传感器

来源 :湖南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyhl1949
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由电化学方法与压电传感技术联用发展起来的压电电化学,可在电化学研究现场动态监测电极表面低至纳克级(原子及分子单层或亚单层)的质量及溶液粘、密度改变等信息,具有实时同步提供电化学、质量等多维信息的能力,已成为目前研究液/固界面最有成效的工具之一。本学位论文采用压电电化学研究了葡萄糖氧化酶(GOD)、超氧化物歧化酶(SOD)生物传感器中的三个体系,主要内容摘要如下:1简要综述了酶生物传感器的发展、压电电化学的基本理论及其在酶生物传感器中的应用。2采用EQCM技术监测了裸金电极、镀金和碳纳米管(CNTs)修饰金电极上葡萄糖氧化酶的吸附过程;通过EQCM测量吸附固定的GOD质量,并实时检测酶促反应产物H2O2的氧化电量,求算了各表面上吸附态GOD的比活性(ESAi);考察了7种不同电极表面吸附态GOD所产生的催化氧化电流,采用SigmaPlot?Scientific Graphing Software Version 2.0软件非线性拟合,求得了各电极表面酶促反应表观米氏常数。3采用去甲肾上腺素(NA)氧化过程中生成的聚合膜(PFNO)作为固定葡萄糖氧化酶的基质,利用普鲁士蓝(PB)和碳纳米管进一步提高响应性能,研制了一种在还原电位进行检测的新型葡萄糖传感器。以EQCIA技术实时监测了PB沉积及PFNO聚合包埋GOD过程;优化了相关实验条件;考察了电极性能。实验结果表明由此构建的葡萄糖传感器性能优良,并且解决了纳米粒子引入时带来的干扰问题,有望广泛用于纳米生物传感器的制备。4以半胱胺(Cy)为电子促进剂,研制了超氧化物歧化酶(SOD)生物传感器,实现电极与SOD之间的直接电子转移。系统地研究了该传感器的电化学行为,探讨了SOD催化O2-歧化反应机理;优化了实验条件,考察了电极性能,并分别研究了该酶电极在氧化和还原电位下对超氧阴离子浓度的响应。5采用EQCM技术实时监测了SOD在CNTs/Au电极上的吸附过程;研究了SOD/CNT/Au电极的电化学行为;定量估算了吸附态SOD的电活性比例;同时考察了SOD固定在CNTs/Au电极后生物电催化活性的保持情况及SOD/CNTs/Au电极对O2-的响应。
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