文档介绍：青岛科技大学
硕士学位论文
基于电子媒介体固定化构筑电化学生物传感器的研究及应用
姓名:唐晨飞
申请学位级别:硕士
专业:应用化学
指导教师:李峰
20100420
基于电子媒介体固定化构筑电化学生物传感器的研究及应用摘要关键词:电化学生物传感器,电子媒介体,共价固定,静电作用⒒谝徊蕉嗑厶侨芙海悍从υ还布酃潭℉制备了新型生物本论文分三部分,第一、第二部分分别利用聚电解质/碳酸钙微球的静电作用和电化学预处理法,实现了铁氰化钾和硫堇两种电子媒介体的有效固定。分别构筑了抗坏血酸传感器和无酶葡萄糖生物传感器;第三部分基于溶胶一凝胶法共价固定辣根过氧化物酶票噶艘恢中滦凸趸獯ǜ衅鳌⑼üň郾┗费嗡嵫静电组装到聚对苯乙烯磺酸钠掺杂的多孔碳酸钙微球表面上,胱油ü驳缱饔梦降絇层表面,成功制备一种新型电活性材料。将得到的电子媒介体材料嵌入到壳聚糖溶胶一凝胶基质中,构筑了抗坏血酸电化学传感器。并考察了该传感器在测定方面的应用。。该电化学传感器响应快速,具有良好的重现性和稳定性。测定的线性范围是×~~×一其检测限是×一⒗玫缁гご矸ü布酃潭蜉肿樱ü鄱喟桶对得到的奘蔚缂ǖ母涸刈饔茫迪至颂匾煨郧缀褪芴灏榈抖骨虻鞍分子的固定化,建立了一种方便、有效的检测葡萄糖的新方法,构筑了新型无酶葡萄糖生物传感器。魑9δ苄浴八娼骸保米陨淼恼掣叫院蚐应,得到功能性界面/疌Mü鼵肫咸烟翘匾煨越岷系贾耇电化学信号的改变,从而实现了葡萄糖的定量检测。该传感器表现出良好的重现性、稳定性和抗干扰能力,对葡萄糖响应的线性范围为×~~籑,检测传感器。硅氧烷是一种含有环氧基和三甲氧基官能团的无机材料,利用生物高聚物一壳聚糖的一胙疽换费醣醣籽趸柰的环氧基团之间的反应形成的网络结构将迪止潭ā9潭ㄔ谡庵志哂懈呱锵嗳菪栽化材料中的酶,能够保持高的酶催化活性,对具有快速的响应。生物传感器对响应的线性范围是×~~。青岛科技人学研究生学位论文限为×~
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第一章引言帚一早生物传感器是一种具有较高的选择性和灵敏度的测试器件。由于生物传感器利用了生物分子所特有的催化性能及选择性,与普通的化学传感器相比,生物传感器具有更为优异的性能。另一方面,生物传感器的应用可以实现快速、简便和在线分析,代替某些传统的实验室分析手段,简化分析方法,而且能应用在实际常规测量中,对操作者的技能要求也不高。这些优点都与分析化学的总战略目标是相一致的。在生物体系中,存在着各种各样的物质,它们对生物学过程的各个方面都有十分重要的影响,对这些物质进行快速准确的分析一直是分析科学所追求的目标。发酵工业、临床诊断等应用领域也很迫切需要建立各种快速的、简便的分析方法。传统的分析方法是以化学法为主,常常需要一系列繁琐的操作过程,分析周期长,而且灵敏度低、选择性差、准确度差。随着多学科交叉领域研究的发展,一种新的分析生物学技术一生物传感器诞生了【逬。蚅于年在氧电极的基础上提出了研制葡萄糖酶传感器的设计机理【。和于将氧化酶固定在氧穿透膜和透析膜之间,形成一个“三明治”的结构,再将此结构膜附着于铂电极的表面,完成氧化酶的固定化技术,成功制备出了世界上第一支葡萄糖传感器。闓和】首次制备了电位法酶电极,将脲酶固定于氨气敏感电极上得到尿素生物传感器。年,出现了基于热学换能器的生物传感器,并经蚆分别命名为热敏酶探头【亢兔溉让舻缱琛辏琘仪器公司实现了葡萄糖分析仪的商品化。同年,将一种新的设计思想引入生物传感器中,采用细菌作为生物活性元器件组装在微生物电极上,对乙醇进行检测一F呤甏跗冢出现了一种将抗体固定于压电型换能器或电位型换能器的直接式免疫传感器的构想,康热说难芯抗ぷ魑C庖叽ǜ衅鞯纳桃祷於朔迨档幕年,出现了组织传感器⋯】。年,蚃晒ρ兄瞥雒赋⌒в骞生物传感器】。年和第一次将光学换能器引入到了生物传感器领域。年,出现了以二茂铁及其衍生物作为电子媒介体并与氧化还原酶一起被固定化制成的酶电极【辏谒客≈萍际醯募矣帽适血糖测定生物传感器实现了商品化。近年来,有研究报导了在二氧化硅【’!⒔溶胶【俊⑹⒉AА⒖蔷厶恰约疤寄擅坠堋¨等无极材料中固定酶,它为生物传感器的发展翻丌了新的一页。近年来,化学修饰电极的兴起实现了从分子水平人为设计制作电极功能,将电极表面的化学修饰与生物反应相结合,推动了生物传感器走向“全化学谱青岛科技大学研究生学位论文
生物传感器的研究介体型电化学生物传感器是目前最有可能得到广泛应用的一种电化学生物传感生物传感器的基本原理如图所示,首先,待测物质经扩散作用进入生物活传感器分析装置、仪器和