电流型酶传感器

本文根据电流型酶传感器中化学电极结构不同,把传感器分为四种类型:普通型,媒质修饰型,传导盐型,免疫型,并分别进行论述。文章还简单介绍这类传感器基本原理、应用及发展趋向。     

电流型酶电极生物传感器抗可逆抑制剂干扰的测定方法

电流型酶电极生物传感器在工业领域的应用中经常会遇到酶活性抑制剂干扰问题,在存在酶活性抑制剂的环境下,用酶电极生物传感检测,分析结果会显著偏低。根据电流型酶电极生物传感器的检测原理,设计了一种抗抑制剂干扰的测定方法,传感器正常定标完成后,先按正常方法进行测定,然后用样品加标样进行第二次测定,两次测定具有相同的酶抑制剂环境。通过两次测定结果比较,算出第二次测定所加标样的响应结果,计算出抑制剂对酶活的抑制系数,最终通过第一次测定结果和抑制系数计算出样品中待测物的浓度。这种测定方法能有效消除酶抑制剂对分析结果的影响,拓展酶电极生物传感器在工业领域中的应用范围。     

锇聚合物修饰丝网印刷电极的辣根过氧化物酶传感器

酶生物传感器检测环境污染应用前景良好。该文采用戊二醛-牛血清白蛋白交联法将锇-聚乙烯基吡啶(Os(bpy)2(PVP)10Cl2,Os-PVP)与辣根过氧化物酶(HRP)依次固定在丝网印刷电极上,制备电流型过氧化氢生物传感器。通过循环伏安法对修饰电极的氧化还原性质进行研究,并采用计时-电流法对传感器的固定化和工作参数进行了研究,以便提高信号响应的灵敏度和稳定性。在最适合条件下,底物在修饰电极表面进行催化反应的表观Michaelis-Menten常数kampp为1.79 mmol/L,并确定以HRP酶为标记物的免疫传感器所采用的底物浓度宜大于20倍的kmapp。     

锇聚合物修饰丝网印刷电极的辣根过氧化物酶传感器

酶生物传感器检测环境污染应用前景良好。该文采用戊二醛-牛血清白蛋白交联法将锇-聚乙烯基吡啶(Os(bpy)2(PVP)10Cl2,Os-PVP)与辣根过氧化物酶(HRP)依次固定在丝网印刷电极上,制备电流型过氧化氢生物传感器。通过循环伏安法对修饰电极的氧化还原性质进行研究,并采用计时-电流法对传感器的固定化和工作参数进行了研究,以便提高信号响应的灵敏度和稳定性。在最适合条件下,底物在修饰电极表面进行催化反应的表观Michaelis-Menten常数kampp为1.79mmol/L,并确定以HRP酶为标记物的免疫传感器所采用的底物浓度宜大于20倍的kmapp。     

葡萄糖氧化酶多层膜修饰电极的电化学性能的研究

利用层接层自组装法,制备出有序且稳定的葡萄糖氧化酶的多层膜.应用电化学方法和XRD方法研究了膜修饰电极的电化学传感性能.结果表明:该传感器具有较好的重现性和稳定性,传感器对葡萄糖的响应非常迅速;每次加入葡萄糖后,电极的电流响应会随之出现跳跃性增大,酶电极达到96%,稳态电流响应的时间仅为3 s;灵敏度可以通过合理地调解多层膜的厚度来控制.     

全固态一氧化碳电化学传感器响应研究

采用化学还原方法制备了Pd-Nafion复合膜电极作为催化传感电极,研制了室温全固态电解质型一氧化碳传感器,考察了复合膜电极对一氧化碳/氮气体系产生电流响应的适宜电位,响应时间常数以及响应电流与一氧化碳体积分数的关系,并探讨了检测环境温度对传感器响应输出电流的影响.     

新型无标记h-IgG电流型免疫传感器的研究

采用自组装技术,以L-半胱氨酸为基底结合纳米金(NanO-Au),然后再固定抗体,利用L-半胱氨酸对多巴胺的直接电催化作用放大电信号,制备了无酶标记且无电子媒介体的h-IgG电流型免疫传感器.通过交流阻抗、差示脉冲技术考察了电极表面的电化学特性,并对该免疫传感器的作用机理及性能进行了详细研究.免疫反应发生后,将电极转入含多巴胺的缓冲溶液中,用差分脉冲伏安法(DPV)测得h-IgG线性范围为0.80～90 ng/mL,检出限为0.25 ng/mL.实验结果表明,该免疫传感器具有制备简单、灵敏度高、稳定性好、线性范围宽等优点.     

电流型LB膜葡萄糖传感器的研究

电流型ＬＢ膜葡萄糖传感器的研究李世平，邓家祺（上海师范大学）（上海复旦大学）葡萄糖氧化酶传感器是人们研究较早和较多的酶电极之一［１］，最初是以氧电极为基础电极检测溶液中氧消耗来确定葡萄糖浓度［２］，由于此法受溶液中溶解氧的影响，且测定电位较高易受电活...     

酶电极法测定玉米中黄曲霉毒素B1含量

黄曲霉毒素与其氧化酶接触时会发生氧化还原反应,产生过氧化氢及其他产物。本研究采用酶电极生物传感器,将黄曲霉毒素氧化酶固定在醋酸纤维素载体膜上,制备电流型电化学酶电极。在SBA流动注射分析仪器上安装黄曲霉毒素氧化酶电极,检测黄曲霉毒素含量。结果表明,黄曲霉毒素酶电极对黄曲霉毒素具有良好的响应特征,测定精密度（RSD）为1.20%（n=10）,线性范围为0 ~100 μg/L（R2=0.999 6）,加标回收率为96%~102.4%。因此,本研究建立的酶电极分析法可用于玉米中黄曲霉毒素B1的检测。     

电位控制辣根过氧化物酶在玻碳电极上的组装及H2O2的检测

研究了一种在聚硫堇修饰玻碳电极上利用电位控制组装辣根过氧化物酶(HRP)的新方法.首先将硫堇(TH)电聚合到玻碳电极(GCE)表面,形成均匀的带正电荷的导电聚合膜,再通过调节溶液的酸度使HRP带负电荷,利用电位控制的方法在硫堇聚合膜(PTH)上组装HRP, 通过循环伏安法和电化学交流阻抗法对HRP的整个组装过程进行表征.在优化的实验条件下,采用计时电流法将HRP修饰电极用于H2O2检测,结果表明,在2×10-5～2×10-2 mol·L-1范围内HRP修饰电极的响应电流与H2O2浓度呈良好的线性关系,该研究对各类酶传感器、免疫传感器的设计与制备具有重要意义.     

酶电极法测定谷氨酸片中谷氨酸含量

以谷氨酸氧化酶(EC 1.4.3.11)与过氧化氢电极构成电流型酶电极,研究了谷氨酸酶电极分析法的各种分析条件及参数,并与旋光法对比测定谷氨酸片中谷氨酸含量。结果显示酶电极法测定结果与旋光法测定结果之间有较好的一致性,采用酶电极法测定谷氨酸片中谷氨酸含量具有专一性高、成本低、分析速度快等优点。     

原子力显微镜对电场诱导组装的酶/聚电解质多层膜表面酶分子聚集拓扑形貌的表征

采用原子力显微镜观察了不同电压下电场诱导组装的酶/聚电解质多层膜表面酶分 子的聚集拓扑形貌, 研究了膜表面粗糙度和表面形貌随操作电压变化的关系以及酶在膜表 面聚集形态的不同对酶活力的响. 实验结果表明, 不同的组装方法对膜表面酶分子的形态 和分布具有很大影响, 在较低的操作电压下, 酶分子以分子簇形式存在, 而在较高操作 电压的作用下, 酶分子在膜表面以聚集体形式存在.     

辣根过氧化物酶/聚邻苯二胺膜电极上苯二酚生物催化氧化的动力学研究

用酶的电化学固定化方法制备辣根过氧化物酶／聚邻苯二胺膜（ＨＲＰ／ＰＰＤ）电极．以对苯二酚和邻苯二胺在该酶电极上的氧化为模型体系，讨论了有机物生物催化氧化的一般动力学模式以及影响酶电极检测的因素．邻苯二胺可在辣根过氧化物酶的存在下发生聚合，因而它在ＨＲＰ／ＰＰＤ电极上的氧化过程比对苯二酚的复杂．测定了不同电位下对苯二酚在ＨＲＰ／ＰＰＤ电极上的反应动力学参数，并根据实验结果确定该有机物检测的合适工作电位．     

固定化条件对葡萄糖酶电极响应性能的影响

用微铂盘电极和交联法制得的酶膜构成葡萄糖酶电极，测定其电流响应特性，研究了酶的固定化条件：酶含量以及载体蛋白和交联剂的用量等，对响应特性的影响。提出较适宜的酶电极制备方法，并检测了所得的电极在不同ｐＨ溶液中的灵敏度，指出其最佳操作条件。     

酮戊二酸接枝壳聚糖-纳米金粒子复合物固定漆酶基电极的催化氧还原性能

以α－酮戊二酸接枝壳聚糖和纳米金溶胶共混所得复合物为固定漆酶的载体,将固酶复合物滴涂在裸玻碳电极表面干燥后,得到固定漆酶基阴极。文章考察了此电极在不含底物的电解质溶液中的直接电化学行为,同时还考察了其在扩散型电子中介体存在时的异相电子迁移动力学,同时研究了此电极对氧气还原反应的催化性能（中介体存在时）。在此基础上进一步考察了此电极作为氧气电化学传感器的性能。研究结果表明：α－酮戊二酸接枝壳聚糖一纳米金溶胶复合物固定漆酶修饰电极在无电子中介体时不能实现漆酶活性中心与电极之间的直接电子迁移,也不具备催化氧还原的性能。在扩散型电子中介体存在时,该电极能在较高的电位（催化氧还原的起始电位：790mV）下实现氧气的电还原,而且对氧气浓度较为敏感。这种漆酶基电极的在生理pH值时仍具有一定的催化活力。这种电极对氧的传感性能良好：检测限低达0．5×10－6mol／L、灵敏度高达35．6×10-6AL／mmol和良好的对氧亲和力（KM=89．9×10mol／L）。     

重金属离子对葡萄糖氧化酶电极抑制作用的研究

采用二氧化硅溶胶-凝胶固定化酶技术制备了葡萄糖氧化酶电极,优化了酶电极的工作条件。考察了酶电极的响应性能以及Hg^2＋,Fe^3＋等重金属离子对酶电极响应的抑制影响。实验结果表明在E=0．8V,pH=5．0,θ=25℃时,Hg^2＋,Fe^3＋的存在抑制了酶电极对葡萄糖的电流响应,且抑制电流的大小和重金属离子浓度在一定范围呈线性关系,线性范围分别是0～1．5μmot／L和0～60μmol／L。将被抑制的酶电极浸入EDTA溶液中10min后,酶电极可以恢复部分响应性能。     

酶电极法测定肌苷片中肌苷

以固定化核苷磷酸化酶(EC 2.4.2.1)、黄嘌呤氧化酶(EC 1.2.3.2)与过氧化氢电极构成电流型酶电极,研究了肌苷酶电极分析法的各种分析条件及参数,并与紫外分光光度法对比测定了肌苷片中肌苷含量。酶电极法测定结果与紫外法测定结果之间有较好的一致性。采用酶电极法测定肌苷片中肌苷含量专一性高、成本低、分析速度快。     

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．