纳米级结构电化学生物传感器的研究.doc

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
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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2.36μM-30mM.(3)葡萄糖生物传感器特异选择性的研究:分别对明胶、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
§2.1.1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
§3.2.3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
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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
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6. 纳米颗粒增强的葡萄糖生物传感器,四川大学,TP212.3
7. 自组装抗体膜IgG免疫传感器的研究,辽宁师范大学,TP212.3
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