基于生物大分子修饰电极的电化学生物传感

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电化学生物传感技术,因其价格低廉、灵敏度高以及易于自动化、微型化的优点,被认为是一种有着广阔发展前景的分析测试方法。本论文以葡萄糖和黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1, AFB1)为研究对象,用玻碳电极(Glassy CarbonElectrode, GCE)、金电极作为基础电极,利用生物电化学传感技术,分别制备了葡萄糖的酶传感器、黄曲霉毒素B1的免疫传感器及DNA损伤传感器。本论文的主要工作包括:1.固定在大孔有序SiO2泡沫修饰GCE上葡萄糖氧化酶的直接电化学以修饰GCE为基础,确定了用葡萄糖氧化酶@大孔SiO2修饰方法作为实现葡萄糖氧化酶直接电化学的修饰方法。论文通过一系列的实验选择确定修饰电极的最适条件,最后确定该修饰电极的最适PBS缓冲溶液的pH值为7.0,最适葡萄糖氧化酶修饰浓度为550U mL-1,最适的大孔SiO2的修适量为7μg。用电流-时间曲线(i-t曲线)得到了葡萄糖的标准曲线,其线性方程为i(μA)=3.205C+1.067,相关性系数R为0.999,线性检测范围为501850μmol L-1,表观米氏常数为2.073mmol L-1。2.AFB1单克隆抗体修饰金电极制备AFB1免疫传感器制备了快速检测黄曲霉毒素B1的黄曲霉毒素B1抗体@纳米金修饰金电极电化学传感器单元。实验选用交流阻抗图谱(EIS)、循环伏安法(CV)和示差脉冲伏安法(DPV)研究黄曲霉毒素B1在修饰电极上的电化学响应,确定了该传感器测定黄曲霉毒素B1的最优实验条件(黄曲霉毒素B1单克隆抗体的最适修饰条件为4℃、8h,PBS缓冲溶液的最适pH值为7.4),建立了测定黄曲霉毒素B1的电化学方法,其线性方程为:i(μA)=0.02166C+18.8682,线性相关系数R=0.9997;线性检测范围为1.427150ng mL-1,对不同猪饲料样品检测的加标回收率在94.44101.36%。3.DNA自组装损伤传感器检测黄曲霉毒素以ss-DNA修饰金电极为基础,以亚甲基蓝为指示剂,制备黄曲霉毒素B1的DNA传感器。其中巯基ss-DNA的自组装时间为12h,电化学指示剂亚甲基蓝的最适浓度为3.0×10-5mol L-1,修饰好的电极在AFB1中的最适浸泡时间为500s,Tris-HCL缓冲溶液的最适pH值为8.0。通过示差脉冲脉冲伏安法(DPV)测定其标准曲线为i(μA)=-0.00059C+0.3299,线性相关系数R=0.9942,最低检出限为9.7ng mL-1
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