纳米火棉胶膜自组装细胞色素c的直接电化学研究

用纳米火棉胶膜将细胞色素c固定在玻碳电极表面,制备了细胞色素c-火棉胶膜修饰电极.吸附在火棉胶膜上的细胞色素c可以与电极发生直接电子传递.在pH=7.0的0.1mol/LPBS缓冲溶液中可得到一对准可逆的细胞色素c的血红素辅基Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对氧化还原峰,实验求得细胞色素c异相电子传递速率常数k0为65.4μm/s.进一步考察了扫速、溶液pH值等因素对细胞色素c电子传递的影响,并用电化学阻抗法研究了修饰电极的电化学行为.     

细胞色素C修饰电极的制备和性能研究

通过自组装法,把血红蛋白细胞色素C固定于导电聚合物(聚谷氨酸)层,制作成一种微型生物传感器,检测其对过氧化氢和亚硝酸钠的响应.实验发现谷氨酸具有一定的电化学活性,循环伏安图在-0.35 V和-0.05 V出现一对氧化还原峰,而且细胞色素C修饰电极对亚硝酸钠响应所得循环伏安图表明,随着亚硝酸钠加入量增大,还原峰增大.通过吸附法修饰电极,把血红蛋白细胞色素C固定于电极表面,探究修饰电极在对苯二胺中的钝化情况.实验表明:细胞色素C修饰电极可以避免电极钝化的发生.细胞色素C作为一种蛋白酶,使对苯二胺处于氧化状态,从而防止电极表面膜的形成,避免电极钝化的发生.     

纳米氧化铝模板促进细胞色素c的电催化

在草酸溶液中, 通过阳极氧化铝箔制备纳米氧化铝(AAO)模板, 将细胞色素c（Cyt c）固定在纳米AAO模板和4,4-二硫二吡啶(PySSPy)修饰金电极表面, 制得Cytc/Au/AAO/PySSPy薄膜电极. 在pH 6.8的缓冲溶液中, 该电极在0.059 V (vs. Ag/AgCl) 处有一 对准可逆氧化还原峰, 为Cyt c血红素辅基Fe(Ⅲ)/Fe（Ⅱ）电对的特征峰. 在AAO/PySSPy薄膜的微环境中, Cyt c与金电极之间的电子传递加快. 紫外光谱结果表明, Cyt c在AAO薄膜中依然保持其原始构象. 该Cyt c/Au/AAO/PySSPy薄膜电极还可用于过氧化氢的催化还 原.     

血红素类蛋白质-纳米氧化铝-金胶自组装体系的直接电化学与电催化

三种血红素类蛋白质--细胞色素c、肌红蛋白、血红蛋白,被固定在纳米氧化铝-金胶自组装体系修饰玻碳电极表面,紫外光谱实验结果表明固定在纳米氧化铝-金胶表面的蛋白质保持其原始的二级结构不变.用电化学阻抗光谱和循环伏安技术表征了界面的组装过程及其电化学性质,结果表明纳米氧化铝-金胶模板不仅为蛋白质固定提供了良好的环境,而且加快了蛋白质分子与电极之间的电子转移.讨论了扫描速度对细胞色素c电化学行为的影响及其对过氧化氢的电催化还原等性质.     

Au@SiO2修饰电极的制备及对Cyt c的直接电化学研究

研究Au@SiO₂复合纳米材料修饰电极的制备方法及其对细胞色素c (Cyt c)的电催化行为.Cyt c在该修饰电极上表现出一对氧化还原峰，且在1.0×10^-7~2.0×10^-5 mol/L浓度范围内，Cyt c峰电流与浓度呈良好的线性关系，检测下限为5.0×10^-8 mol/L (S/N=3).还应用紫外可见光谱考察了Au@SiO₂复合纳米材料的生物兼容性，结果表明，Au@SiO₂材料为Cyt c提供了一个“近水”的微环境，使其在该修饰电极表面不易变性，因而具有良好的生物相容性.     

ApoCopC与Cu(Ⅱ)相互作用的电化学研究

ApoCopC自组装修饰到金电极上,利用循环伏安法研究了apoCopC与Cu(Ⅱ)的相互作用.发现Cu(Ⅱ)在apoCopC/Au电极上出现氧化还原峰,氧化和还原峰电位分别位于0.29 V和0.09 V,形式电位E0′为0.19 V,与裸Au电极相比,峰位发生明显位移.这表明apoCopC吸附在电极表面并且Cu(Ⅱ)与apoCopC结合生成配合物.研究了扫描速率、不同浓度下,Cu(Ⅱ)在apoCopC修饰的金电极上的循环伏安行为.计算出Cu(Ⅱ)在apoCopC修饰的金电极上的表面电子传递系数α=0.5,电子转移速率常数k=0.75 s-1.     

细胞色素c在Eastman AQ聚离子薄膜电极上的直接电化学

将聚磺酸酯Eastman AQ38(AQ)与细胞色素c (Cyt c)的混合水分散系涂布于热解石墨电极表面,晾干后可形成Cyt c-AQ薄膜.在pH 7.6的缓冲溶液中,Cyt c-AQ薄膜电极表现出良好的直接电化学行为,电化学活性中心为血红素Fe(Ⅲ)/血红素Fe(Ⅱ)氧化还原对. Cyt c-AQ薄膜在-0.05V(vs SCE)处的一对可逆的循环伏安还原氧化峰随浸泡时间的延长而逐渐降低,而在-0.40V的另一对峰逐渐增高,表明Cyt c在AQ薄膜中很可能经历了由其原始构象向另一种新构象的转变,后者在AQ薄膜中十分稳定.对其伏安行为进行了较详尽的研究,并估计了体系的电化学参数,如表观异相电子传递速率常数ks和式量电位E°′等. Cyt c-AQ薄膜电极可催化还原溶液中的氧.     

血红蛋白在戊二醛膜修饰金电极上的直接电化学行为及其与氨茶碱的相互作用

用直接滴涂法将血红蛋白（Hb）固定到戊二醛（GA）膜修饰的金电极表面,通过循环伏安法研究了Hb在GA膜修饰金电极上的直接电化学行为.在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液（PBS,pH 6.00）中,扫描速度为100mV/s时,该修饰电极的峰电位差ΔE=44 mV,氧化还原峰电流之比Ip,a/Ip,c=1.17,说明Hb在GA膜修饰电极上的氧化还原过程是可逆过程;随着缓冲溶液pH值的增大,其峰电位不变,而峰电流呈增大（pH=4.00～6.00）或减小（pH=6.00～8.00）的趋势.通过GA膜对Hb的吸附固定,不仅保持了Hb的生物活性,而且实现了Hb与电极之间的直接电子转移.利用此修饰电极,研究了Hb与药物氨茶碱之间的相互作用,求得Hb和氨茶碱的结合数为2.     

细胞色素C在电沉积PAMAM—HA修饰电极上的电化学行为

采用双电位阶跃法在铂电极上电沉积制备聚酰胺胺一羟基磷灰石复合涂层，研究了细胞色素C在复合涂层修饰的铂电极上的电化学行为，循环伏安测量结果表明，细胞色素C在修饰电极上呈现一对氧化还原电流峰，表现为扩散控制的准可逆的电子转移过程、重点探讨了涂层的厚度对促进细胞色素C电子传递的影响．对电化学交流阻抗谱的测试结果进行了相关的电化学参数的拟合，讨论了该修饰电极促进细胞色素C电子传递可能的机制．     

基于空壳钯和纳米金修饰的过氧化氢无酶传感器的研究

制备并表征了空壳钯纳米粒子,将空壳钯纳米粒子和金纳米粒子修饰在玻碳电极(GC)表面,构建了新型的过氧化氢无酶传感器.通过循环伏安等电化学方法研究了修饰电极的电化学特性,结果表明:Pd/AuNPs/GC对过氧化氢(H2O2)的电极反应具有催化作用,空壳钯和纳米金在催化过氧化氢还原过程中表现出了良好的协同作用.过氧化氢的浓度在2216μmol/L(R=0.9993)范围内,与修饰电极的电流之间呈现出良好的线性关系,检测限为0.2μmol/L(S/N=3).该传感器具有较好的稳定性、重现性、抗干扰性.     

两层 CPO 修饰电极的制备及其应用

电化学方法制备聚L－赖氨酸膜（PLL）修饰的玻碳电极上固定氯过氧化物酶,利用循环伏安法研究了修饰电极的电化学行为．修饰一层和两层的CPO修饰电极上均观察到CPO直接可逆的电子传递,其中,修饰两层CPO的电极（CPO／PLL）2／GC的氧化还原峰电流较为明显;氧气饱和的缓冲溶液中的循环伏安曲线显示,（CPO／PLL）2／GC电极上氧的还原峰电流显著增大,且还原峰电位相对于修饰一层CPO的电极正移了150mV,表明修饰两层CPO的电极对氧还原具有更好的电催化效应．（CPO／PLL）2／GC修饰电极应用于原位产生过氧化氢催化苯甲硫醚的反应,得到了目标产物苯甲亚砜,产物的量随电解催化反应时间的增加而增大．实验结果为开发环保、绿色的生物酶催化有机合成反应提供了新思路．     

细胞色素C在SAM修饰电极上的电化学行为

应用循环伏安法研究了细胞色素c在2-氨基乙硫醇自组装膜修饰金电极上的电化学行为。结果表明，细胞色素c在2-氨基乙硫醇修饰的金电极上的电子传递过程为—扩散控制的可逆反应，2-氨基乙硫醇自组装膜可用作细胞色素c电子传递的有效促进剂。依据电化学石英晶体微天平和电化学交流阻抗谱的测量结果，讨论了单分子膜的组装过程及其对促进细胞色素c电子传递的作用机制。     

基于金纳米棒/多壁碳纳米管-壳聚糖复合膜电极的肌红蛋白直接电化学和电催化研究

采用金纳米棒(AuNRs)/多壁碳纳米管-壳聚糖(MWCNTs-Chit)复合膜促进肌红蛋白在电极上的直接电子转移,并用于构建H2O2生物传感器.首先将金纳米棒固定到玻碳电极表面,然后把MWCNTs-Chit分散溶液和肌红蛋白(Mb)固载到玻碳电极上,得到MWCNTs-Chit/Mb/AuNRs复合膜电极.通过循环伏安法对膜电极进行表征,在pH=7.0磷酸缓冲溶液中,Mb表现出一对峰形良好且可逆的氧化还原峰,其中氧化峰和还原峰电位分别为-0.291 V、-0.235 V,式电位(Eθ’)为-0.263 V.与此同时还探讨了修饰电极的电催化活性,结果表明其对H2O2具有良好的电催化还原作用,可作为检测H2O2的生物传感器.传感器对H2O2的米氏常数为0.0494 mM,线性范围为5.0×10-5～5.0×10-3M(R=0.986 7,n=10),检测限为3.2×10-6M(信噪比为3).     

微过氧化物酶-11在SiO2纳米粒子修饰玻碳电极上的电化学研究

采用简单的方法将微过氧化物酶-11（MP-11）固定到二氧化硅（SiO2）纳米粒子的表面,并且制备成MP-11/SiO2/GC修饰电极,运用循环伏安法研究MP-11/SiO2/GC电极上MP-11的电化学行为。结果表明：MP-11在玻碳修饰电极上发生了直接的、可逆的2个电子、1个质子的电化学反应。MP-11/SiO2/GC修饰电极可以对氧气进行电催化反应,并且该电催化过程受扩散控制,这样该修饰电极有希望在酶生物燃料电池中作阴极使用。另外,MP-11/SiO2/GC修饰电极对过氧化氢（H2O2）的电催化反应表现出传感器的性能,在线性范围内,信噪比为3时,最低检出限为0.22mmol/L,米氏常数为0.13mmol/L,说明SiO2载体上的酶MP-11与底物H2O2的亲和力较大,对H2O2电催化反应效率高。因此,未来MP-11/SiO2/GC修饰电极也有可能在H2O2传感器中得到广泛的应用。     

微过氧化物酶-11在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学

利用物理吸附的方法将微过氧化物酶-11（MP-11）固定在多壁碳纳米管（MCNT）修饰的玻碳电极表面。研究发现：在pH=7.12磷酸盐缓冲溶液中,修饰电极上的MP-11发生了两电子一质子准可逆的氧化还原反应,式量电位E0’为-298mV（vs Ag/AgCl）,峰电位差ΔEP为39mV。在该修饰电极上MP-11对氧气（O2）和过氧化氢（H2O2）都能进行催化还原,催化还原过程都是扩散控制的过程。而且在信噪比为3时,MP-11对H2O2的最低检出限是0.35mmol/L,表明MP-11在修饰电极上保持了自身的生物活性,该修饰电极有望在生物燃料电池和生物传感器中得到应用。     

纳米银修饰石墨电极伏安法测定过氧化氢

基于纳米银对过氧化氢分解的催化作用,用恒电位沉积法将银纳米粒子固定在石墨电极上,制备了一种过氧化氢传感器.用循环伏安法对H2O2进行测定,并对可能的测定机理进行探讨.选择了过氧化氢传感器测定H2O2的最适pH为6.0,在1.1×10-5～2.2×10-2mol/L范围内,还原峰电流与H2O2浓度呈良好线性关系.该传感器具有制备简易、成本低廉、响应快、灵敏度高、稳定性好等特点,具有较好的应用前景.     

Immobilization of hemoglobin on platinum nanoparticles-modified glassy carbon electrode for H<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>2</Subscript> sensing

This work described an amperometric hydrogen peroxide (H2O2) biosensor based on immobilization of hemoglobin (Hb) on a glassy carbon (GC) electrode modified by platinum nanoparticles, which was prepared by an in situ chemical reductive growth method. The electrochemical impedance measurements confirmed that the Hb was immobilized on the platinum nanoparticles-modified glassy carbon surface and has a synergistic effect with platinum nanoparti-cles in improving the catalytic reduction of H2O2. The Hb immobili...     

An effective amperometric biosensor based on graphene modified gold nanowire arrays for glucose detection

A novel glucose biosensor based on graphene nanosheets （GNs） modified gold nanowire arrays （AuN- WAs） electrode was constructed. Highly ordered gold nanowire arrays were prepared by direct electrodeposition in anodic aluminum oxide templates. GNs were synthe- sized through a public route involving graphite oxidation, exfoliation, and chemical reduction. Field emission scan- ning electron microscope and high-resolution transmission electron microscope were employed to characterize the as- prepared AuNWAs and GNs. Glucose oxidase was immobilized on the surface of GNs-AuNWAs modified electrode via a cross-linking method. The cyclic voltam- metry results showed that the GNs-AuNWAs-based glu- cose biosensors have high catalysis activity to hydrogen peroxide （H2O2） than those modified with GNs or AuN- WAs only. Furthermore, amperometric response was employed to detect glucose concentration owing to its simplicity, high selectivity, and relative low cost. Glucose biosensors based on GNs-AuNWAs showed excellent performance with high sen- sitivity of 40.25 μA cm^-2 （mmol/L）^-1, low detection limit of 0.02 mmol/L, and a linear range from 0.02 to 3 mmol/L.