纳米级结构电化学生物传感器的研究

1、.纳米级结构电化学生物传感器的研究作者：吴宝艳专业：动物学导师：陈强学位：硕士单位：南开大学分类：TP212.3主题：电化学生物传感器 纳米颗粒 线性范围 抗干扰 响应电流时间：2004年05月01日页数：1-75浏览：在线阅读全文下载 内容摘要该论文介绍了生物传感器的工作原理、分类和应用,综述了生物传感器的发展历程及其研究现状,简述了该论文研究课题产生的背景及意义,并以丝网印刷电极为载体,以葡萄糖氧化酶为模式酶,以葡萄糖/葡萄糖氧化酶体系为模型,以葡萄糖电化学生物传感器为首要研究对象,对纳米级结构电化学生物传感器进行了研究,主要研究工作和取得的成果如下:1.纳米级结构电化学生物传感器制备及研

2、究方法的构建(1)电极设计及葡萄糖生物传感器制备方法的研究:成功设计了平面圆形凹槽丝网印刷电极,并采用明胶包埋法、溶胶-凝胶法、静电自组装法和BAS法分别制备了葡萄糖生物传感器.结果表明,明胶包埋法制备的葡萄糖生物传感器电化学特性最佳,但其检测线性范围窄,对尿酸和抗坏血酸的抗干扰作用弱.(2)葡萄糖生物传感器检测线性范围的研究:利用醋酸纤维素扩散限制膜拓宽葡萄糖生物传感器检测的线性范围.结果表明,浓度2的醋酸纤维素扩散限制膜修饰的葡萄糖生物传感器具有最佳的电化学特性,其响应时间为10秒,灵敏度为31.4nA/mM,检测线性范围为2.36M-30mM.(3)葡萄糖生物传感器特异选择性的研究:分别

3、对明胶、二茂铁和醋酸纤维素扩散限制膜修饰的葡萄糖生物传感器的抗干扰性进行了研究.结果表明,明胶单独抗干扰作用弱,而二茂铁和醋酸纤维素扩散限制膜都有明显的抗干扰作用.三者共同修饰的葡萄糖生物传感器的抗干扰作用最强,使尿酸和抗坏血酸的干扰电流分别降低99.4和98.8.(4)葡萄糖生物传感器响应电流的研究:分别制备了纳米铜颗粒和纳米金颗粒增强葡萄糖生物传感器.结果表明,纳米铜颗粒不能增强响应电流,而纳米金颗粒有效增强了葡萄糖生物传感器的响应电流,并且纳米金颗粒使二茂铁的氧化还原电位降低了90mV.2.研制出有产业化前景的纳米级结构葡萄糖、胆固醇和乳酸电化学生物传感器在以上研究的基础上,利用明胶、二

4、茂铁、醋酸纤维素和纳米金颗粒成功研制出能满足临床需要的纳米级结构葡萄糖、胆固醇和乳酸电化学生物传感器.结果表明,所研制的生物传感器检测线性范围宽,抗干扰性强,灵敏度高,可用来临床检测/监测,也进一步验证了纳米级结构电化学生物传感器制备及研究方法的可行性. 全文目录文摘英文文摘第一章引言1.1生物传感器综述1.1.1生物传感器原理1.1.2生物传感器的分类1.1.3生物传感器的应用1.1.4生物传感器的发展历程及其研究现状1.2本论文的研究工作1.2.1本论文研究课题产生的背景1.2.2研究的意义1.2.3研究的内容1.2.4研究的目标第二章葡萄糖生物传感器的制备研究2.1实验材料和方法2.1.

5、1主要试剂和仪器2.1.2丝网印刷电极设计2.1.3Ag/AgCI参比电极的制备2.1.4葡萄糖生物传感器的制备2.1.5葡萄糖生物传感器的影响因素2.2实验结果与分析2.2.1葡萄糖生物传感器的响应电流曲线2.2.2葡萄糖生物传感器的工作曲线2.2.3葡萄糖生物传感器的抗干扰性2.3本章小结第三章葡萄糖生物传感器检测线性范围的研究3.1实验材料和方法3.1.1主要试剂和仪器3.1.2醋酸纤维素扩散限制膜修饰葡萄糖生物传感器的制备3.2实验结果与分析3.2.1不同CA浓度制备的扩散限制膜对葡萄糖生物传感器响应电流的影响3.2.2不同CA浓度制备的扩散限制膜修饰的葡萄糖生物传感器的工作曲线3.2

6、.3不同CA浓度制备的扩散限制膜对葡萄糖氧化酶米氏常数（Km）的影响3.2.4不同CA浓度制备的扩散限制膜对葡萄糖生物传感器的最大反应速率（Vmax）的影响3.2.5不同CA浓度制备的扩散限制膜修饰的葡萄糖生物传感器的循环伏安曲线3.3本章小结第四章葡萄糖生物传感器特异选择性的研究4.1实验材料和方法4.1.1主要试剂和仪器4.1.2葡萄糖生物传感器的制备4.2实验结果与分析4.2.1二茂铁修饰电极的电化学特性4.2.2扫描速率对葡萄糖生物传感器电化学特性的影响4.2.3裸电极的电化学特性4.2.4未修饰的葡萄糖生物传感器的电化学特性4.2.5明胶修饰的葡萄糖生物传感器的电化学特性4.2.6醋

7、酸纤维素修饰的葡萄糖生物传感器的电化学特性4.2.7以二茂铁为电子媒介体的葡萄糖生物传感器的电化学特性4.3本章小结第五章葡萄糖生物传感器响应电流的研究5.1实验材料和方法5.1.1主要试剂和仪器5.1.2纳米颗粒的制备5.1.3葡萄糖生物传感器的制备5.2实验结果与分析5.2.1纳米颗粒修饰葡萄糖生物传感器的电化学特性5.2.2纳米金颗粒对葡萄糖生物传感器响应电流的影响5.2.3纳米金颗粒修饰的葡萄糖生物传感器的循环伏安曲线5.2.4不同物质修饰的葡萄糖生物传感器的循环伏安曲线5.2.5不同物质修饰的葡萄糖生物传感器的响应电流曲线5.2.6工作电压对葡萄糖糖生物传感器响应电流的影响5.2.7

8、醋酸纤维素扩散限制膜修饰葡萄糖生物传感器的电化学特性5.3本章小结第六章纳米级结构葡萄糖、胆固醇和乳酸电化学生物传感器的研究6.1实验材料和方法6.1.1主要试剂和仪器6.1.2生物传感器的制备6.2实验结果与分析6.2.1纳米级结构葡萄糖电化学生物传感器6.2.3纳米级结构胆固醇电化学生物传感器6.2.4纳米级结构乳酸电化学生物传感器6.2.5纳米级结构葡萄糖、胆固醇和乳酸电化学生物传感器的回收率6.3本章小结第七章总结参考文献攻读学位期间完成的论文及申请专利：致谢 TP212.3 相关1. 基于表面分子开关的生物传感器新方法研究,复旦大学,TP212.3 2. 全固态青霉素类药物传感器的研制,重庆大学,TP212.3 3. 多巴胺电氧化聚合膜用作酶固定基质的压电电化学研究,湖南师范大学,TP212.3 4. 槲皮素和芦丁修饰的电化学生物传感器研究,合肥工业大学,TP212.3 5. 提高平面光波导模式光谱生物传感器（OWLS）传感性能的研究,江西师范大学,TP212.3 6. 纳米颗粒