煤基活性炭共价固载葡萄糖氧化酶及其在生物传感器中的直接电化学性能

在棒状煤基活性炭上进行氧化、硅烷偶联剂(APTMS)的硅烷化,并与戊二醛交联,成功共价固载了葡萄糖氧化酶(GOD).葡萄糖氧化酶固载量为74.75mgGOD/g载体,固载酶的最佳活性pH为6.0,最佳活性温度为38℃.本实验第一次以固载GOD棒状煤基活性炭作为工作电极,铂丝为辅助电极,饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极测得循环伏安曲线,得到一对氧化还原峰,随着扫速的增加电位差增大,表明GOD-ACAGM电极能够对该酶促反应有很好的响应.     

基于纳米材料的葡萄糖传感器测试系统设计

研究了一种基于纳米材料的新型电化学非酶葡萄糖传感器测试系统的设计方法.在2 M 的 KOH 溶液中, Pd-Ni/SiNWs(钯-镍/硅纳米线)电极在脉冲扫描电压作用下,对溶液中葡萄糖分子有良好电催化氧化作用,回路中会产生催化氧化电流,可以通过峰值电流保持器对回路电流进行监控,把回路中与葡萄糖催化氧化过程相对应的电流峰值记录下来,作为检测葡萄糖浓度的依据.根据上述原理,开发出了一种含可控波形电压输出、电流峰值采集、显示输出以及键盘控制等功能模块的葡萄糖传感器测试系统     

基于Pd纳米粒子/聚苯胺的葡萄糖电化学传感器研究

采用静电纺丝技术结合化学原位还原沉积方法构建钯纳米粒子（Pd NPs）修饰的聚苯胺（PANI）空心管复合材料（Pd/PANI/GCE）.首先通过静电纺丝法制备聚苯乙烯（PS）纤维膜基底,然后在纤维膜基底上修饰苯胺单体,并进行原位聚合,获得磺化聚苯乙烯@聚苯胺（SPS@PANI）复合纤维膜.采用四氢呋喃（THF）溶解去除磺化聚苯乙烯（SPS）内芯后获得高导电性、高比表面积的PANI空心管材料,再通过化学原位还原法在PANI空心管表面均匀沉积Pd NPs,并由此构建了无酶葡萄糖传感器.实验结果表明：该传感器对葡萄糖检测的线性范围包括0.1~44.0μmol·L^-1和44.0~3 423.0 μmol·L^-1两段线性,最低检测限为0.06 μmol·L^-1.该传感器能够直接应用于实际唾液样品中对于葡萄糖的检测.     

CNT/FeNi复合纳米材料的制备及其电化学性能

以碳纳米管为模板合成CNT/FeNi复合纳米材料,用X-射线粉末衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对CNT/FeNi复合纳米材料的物相和形貌进行表征,用循环伏安法研究了CNT/FeNi复合纳米材料的电化学过程.结果表明:其电化学过程为电化学步骤控制的不可逆过程;随着pH增大,还原峰的峰电位发生负移,峰电流增大,质子参加电极过程且参加反应的质子数与转移的电子数之比为 0.5 .     

基于电化学活化的传感器构建及其电化学性能

为实现玻碳电极在电化学传感器领域的高灵敏度检测利用, 在pH=5.0的磷酸盐缓冲溶液中, 用恒电位法对玻碳电极进行电化学活化,考察pH值、富集电位及富集时间对Pb²⁺检测效果的影响, 并研究最佳实验条件下的活化电极对Pb²⁺的检测性能. 实验结果表明：该活化电极对Pb²⁺的电化学检测响应电流具有增强效果,并具有检测时间短、灵敏度高的特点;检测线性范围为1×10^-10~ 5×10^-6 mol/L,最低检出限和定量限分别为3×10^-11 mol/L和1.0×10^-10 mol/L. 该活化电极在自来水Pb²⁺的测定中具有较高回收率, 可用于实际水质检测.     

合金纳米材料修饰的葡萄糖传感器的研究进展

葡萄糖传感器在数10年的发展中取得了巨大的进展,在无酶、有酶方面的研究层出不穷,取得了令人瞩目的研究成果.在现实生活中,葡萄糖的定量测定在食品工业、临床医学、生化领域上具有重要意义,被广泛应用在生物医学、食品加工、工业生产等领域,它对发展经济和推动社会进步起到了十分重要的作用,得到世界各国的重视.简要的总结了近年来国内外基于合金纳米材料修饰的葡萄糖传感器的研究进展,并对葡萄糖传感器的发展方向和趋势进行了展望.     

固载葡萄糖氧化酶的壳聚糖/二氧化硅杂化膜的制备及表征

利用生物相容性良好的天然高分子聚合物壳聚糖(CS)与甲基三甲氧基硅烷(MTOS)通过原位溶胶-凝胶法制备壳聚糖/二氧化硅有机无机杂化复合膜,用此膜对葡萄糖氧化酶进行固定,用红外光谱法、扫描电镜法对膜进行了表征.以电沉积普鲁士蓝的玻碳电极和固定化酶膜构建葡萄糖生物传感器,用循环伏安法和记时电流法对固定化酶的效果进行了评价,结果表明,用于研制固定化酶生物传感器时,杂化膜比单纯的壳聚糖膜对底物的响应时间快并能很好地保持酶的活性.     

无酶葡萄糖电化学传感器的研究进展

综述了无酶葡萄糖电化学传感器的检测机理,基于贵金属、过渡金属和掺杂碳纳米材料的复合材料等修饰的无酶葡萄糖传感器的研究进展,以及新型可穿戴无酶葡萄糖检测设备的最新进展.随着科学技术的发展,无酶葡萄糖传感器将有可能应用于动植物体的活体检测,这将成为新近研究的热点.     

基于银纳米颗粒/铜纳米线复合材料的电化学无酶葡萄糖传感器

以抗坏血酸为还原剂在均匀的铜纳米线(CuNWs)表面将硝酸银还原,成功制备出不同负载量的Ag纳米颗粒均匀生长在铜纳米线(AgNPs/CuNWs)上的复合材料.利用循环伏安法检测AgNPs/CuNWs修饰电极对葡萄糖的电催化性能,发现Ag颗粒负载量质量分数为5.57%时具有最佳的电流响应,同时对葡萄糖分子表现出良好的电催化活性,灵敏度高达693.1μA (mmol/L)^-1 cm^-2,宽线性范围0.01～4.18 mmol/L,低检测限为3.4μmol/L(S/N>3),对血液中的一些干扰物具有出色的抗干扰性,并具有超过两周的高稳定性.此无酶葡萄糖传感器表现出良好的稳定性和高选择性,在电化学无酶葡萄糖检测中具有良好的应用前景.     

基于纳米材料的电化学传感器在重金属离子检测中的应用

日益严峻的重金属污染对生态环境和公众健康造成了巨大的威胁,纳米材料和电分析技术的有效结合为重金属离子的高效检测提供了全新的研究手段。本文介绍了近年来纳米材料在重金属离子电化学检测应用中的研究现状,分析比较了金属、金属氧化物、碳基和介孔氧化硅纳米材料的特点,最后对纳米材料在重金属离子电化学检测中的发展前景进行了展望。     

λ-MnO_2/PPy复合电极的制备及其电化学辅助锂离子选择性吸附性能

λ-MnO_2是锂离子选择性吸附材料,适用于从成分复杂锂含量低的盐湖卤水中提取锂,然而这种方法依然存在着吸附平衡时间长、因锰溶损而导致的重复使用性差等问题.将λ-MnO_2制作成电极,通过电化学辅助MnⅢ/MnⅣ转换被认为是提高锂吸附速率的途径之一.为了减少电化学辅助提锂过程中锰溶损现象、提高电极重复使用性能,本研究提出聚吡咯(PPy)包覆λ-MnO_2颗粒制作λ-MnO_2/PPy复合电极.电化学研究结果表明,PPy的包覆提高了LiMn_2O_4颗粒间及其与基体电极之间的导电性,加之PPy包覆层的物理阻隔作用,显著改善了电极中活性物质的提锂效率和重复使用性能.研究结果表明,利用λ-MnO_2/PPy电极进行电化学辅助锂离子提取的效率可达到17.1mg·g~(-1)·h~(-1).     

Ag/AgCl/PDA-rGO无酶葡萄糖传感器的构建

利用多巴胺的自聚性能及还原性,采用一步法制备聚多巴胺/银复合物修饰的还原石墨烯复合纳米材料.采用的工作电极是玻碳电极,将制备的复合纳米材料滴涂在其表面,构建了无酶葡萄糖电化学传感器(Ag/AgCl/PDA-rGO).材料的结构和组成借助X射线衍射、拉曼光谱等仪器进行了表征和分析,表明本方法成功地将聚多巴胺和银复合物均匀地负载于还原石墨烯的表面,同时通过调节反应时间,改变和控制Ag/AgCl/PDA-rGO材料中聚多巴胺和银复合物的负载量.此外,使用交流阻抗技术和循环伏安法分析和研究了Ag/AgCl/PDArGO修饰电极的电化学性能.试验结果表明, Ag/AgCl/PDA-rGO构建的无酶葡萄糖传感器在葡萄糖浓度为5～9 mmol/L时,线性关系良好.     

基于无酶葡萄糖传感器的修饰电极及电化学性能

葡萄糖的含量检测在诸多领域都有着不可取代的作用,传感器技术也在日常生活中普遍使用,因此葡萄糖传感器成为了生物传感器研究中的热点.使用4种纳米过渡金属氧化物材料修饰的碳糊电极进行葡萄糖检测,并研究电解液浓度和修饰材料中Ni O含量的影响.研究表明,高电位处理提高了无酶电化学葡萄糖传感器的性能,为无酶电化学葡萄糖传感器的进一步应用奠定了基础.     

甲基纤维素膜固载血红蛋白的直接电化学

用甲基纤维素(MC)将血红蛋白(Hb)固载于热裂解石墨电极表面,制备了Hb-MC膜修饰电极．包埋在MC中的Hb与电极直接传递电子,在pH7．0的磷酸盐缓冲溶液中得到1对可逆的血红蛋白辅基血红素Fe(Ⅲ)／Fe(Ⅱ)电对氧化还原峰,式电势为-0．312V(vs SCE),其式电势随溶液pH值增加而负移且成线性关系,直线斜率为-41．0mV／pH,说明Hb的电子传递过程伴随有质子的转移．研究了Hb-MC膜修饰电极对O2,H2O2和NO的电催化性质。     

金磁微粒修饰葡萄糖电化学传感器的探讨

纳米金和磁性微粒合成纳米金磁微粒,是最近发展起来的一种新兴技术,在生物医学和分子生物学领域有着非常广泛的应用。利用纳米金磁微粒的优异物理化学特性,作为固定葡萄糖氧化酶的载体,为研制新型葡萄糖氧化酶修饰电极提供了新的思路。     

基于二维过渡金属二硫化物纳米材料超灵敏电化学生物传感器研究

<正>我校化学化工学院黄克靖博士获批国家自然科学基金青年基金项目:基于二维过渡金属二硫化物纳米材料超灵敏电化学生物传感器研究,项目批号:21475115.生物体是一个由物质组成的非均一体系,蛋白质是生物体中的必要组成成分,几乎存在于所有的组织器官中,参与细胞生命活动的各种进程,其结构与功能的研究以及定性定量检测在临床诊断、疾病治疗、药物筛选     

基于酪氨酸酶/离子液体-石墨烯纳米复合界面的双酚A电化学传感器

以1,3-二(4-氨基-吡啶)丙烷四氟硼酸盐离子液体修饰石墨烯纳米复合物,负载酪氨酸酶至玻碳电极表面构建双酚A电化学传感器.优化了滴涂量、检测电位、pH值等实验条件对传感器响应性能的影响.结果表明,传感器的安培响应电流与双酚A浓度在1.0×10-9~3.8×10-5 mol/L范围内具有良好的线性关系,检出限为3.5×10-10 mol/L(RSN=3).用于矿泉水瓶中溶出双酚A含量测定,结果与高效液相色谱一致.     

基于电沉积石墨烯/普鲁士蓝/壳聚糖复合薄膜的葡萄糖生物传感器（英文）

在玻碳电极表面通过三步电沉积法制备了石墨烯/普鲁士蓝/壳聚糖复合薄膜葡萄糖生物传感器.通过循环伏安法将氧化石墨烯电化学还原,在电极表面直接得到石墨烯纳米层,在石墨烯纳米层上成功电沉积得到普鲁士蓝纳米粒子和葡萄糖氧化酶-壳聚糖复合薄膜,制备的修饰电极通过电化学方法以及扫描电镜分析了其性能与结构.在最优条件下,该生物传感器表现出了灵敏度高(50.29 mA·L·mol~(-1)·cm~(-2))、检测限低(12μmol·L~(-1))、响应时间短(3 s)等特点.电极响应电流与葡萄糖溶液浓度在0.02～10 mmol·L~(-1)范围内具有较好的线性关系.此外,在对人体血清样本的检测中,该传感器同样表现出优异的性能,对血清中常见物质具有较强的抗干扰能力.     

甲基纤维素膜固载肌红蛋白的电化学和电催化

用甲基纤维素(MC)将肌红蛋白(Mb)固载于热裂解石墨电极表面，制备了Mb-MC膜修饰电极．修饰膜中的Mb与电极直接传递电子，在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中循环伏安扫描可得到一对可逆的Mb辅基血红素Fe(Ⅲ)／Fe(Ⅱ)电对氧化还原峰，式电势为-0．298V(vs SCE)．式电势随PBS的pH值增加而负移且成线性关系，说明Mb的电子传递过程伴随有质子的转移，最后探讨了该修饰电极对O2，H2O2和NO的电催化性质。