本文關鍵詞：基于貴金屬納米結構的電化學葡萄糖生物傳感研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：葡萄糖是人體能量的主要來源之一,也是血糖的主要成分,其實時、高效、快速檢測對糖尿病人血糖的監(jiān)測、病情的持續(xù)觀察、及時治療極其重要。在已報道的多種葡萄糖檢測方法中,電化學生物傳感以其獨特的優(yōu)勢(響應快、靈敏度高、選擇性好、成本低、易于攜帶等)被廣泛開發(fā)并投入應用中。電化學葡萄糖生物傳感主要分酶傳感和無酶傳感兩類,兩者各有優(yōu)劣,而無機材料的加入可以在一定程度上大大提高傳感器的相關傳感性能。貴金屬納米材料具有其它無機材料不可比擬的優(yōu)勢,由于其大的比表面積、優(yōu)越的導電能力、優(yōu)良的催化性能及良好的生物相容性等,用于電化學生物傳感可有效提高檢測靈敏度和響應速度、加快電子傳遞、提高檢測的選擇性。本論文在前人的研究基礎上開發(fā)并研究了基于貴金屬納米材料的電化學酶及無酶葡萄糖傳感,主要分以下兩部分：第一部分制備了基于多孔金膜的電化學無酶葡萄糖傳感器。首先以牛血清蛋白(BSA)為模板合成了Au@BSA的納米微球,接著將該納米微球均勻涂布在氟摻雜錫導電玻璃(FTO)上,采用“自下而上”的方法,通過焙燒得到了高表面積且低密度的金膜。經材料表征,該金簇膜具有由金納米粒子和無序的三維分層孔相互交織而成的多孔結構。由此制備的電化學無酶葡萄糖傳感器(金簇膜/FTO)對葡萄糖具有良好的直接催化作用,在低電位下實現了對葡萄糖的電化學檢測,檢測線性范圍為10州到10 mM葡萄糖,最低檢測限約為2μM葡萄糖。該無酶葡萄糖傳感器還表現出了較高的靈敏度、良好穩(wěn)定性以及抗干擾能力。一方面該工作為以蛋白質為模板一次成形合成貴金屬或金屬氧化物膜電極材料用于無酶直接電化學傳感提供了一個有指導性的思路,另一方面該無酶葡萄糖傳感器制備方法簡單、成本低廉,易于實現大規(guī)模生產,因此在諸多領域有很好的借鑒價值和應用前景。第二部分構建了一種基于金銀異質納米棒的電化學酶葡萄糖生物傳感器。首先在乙二醇中以PDDA為媒介采用多元醇法一步合成了一種新型的金銀異質納米棒材料,該合成方法簡單、可控且適于大規(guī)模生產。合成的金銀異質納米棒含量90%以上是銀,且金納米粒子完全嵌入銀中,是典型的異質結構。接著通過將制得的金銀異質納米棒修飾到玻碳電極上構建了過氧化氫無酶傳感,結果顯示,在中性條件下該金銀異質納米棒對過氧化氫還原有良好的催化作用,且具有較好的重現性和穩(wěn)定性。在此基礎上通過修飾葡萄糖氧化酶,進一步構建了基于過氧化氫還原的電化學酶葡萄糖生物傳感器。該酶葡萄糖生物傳感實現了葡萄糖氧化酶的直接電化學,并在低電位、低pH條件下實現了對葡萄糖的快速靈敏檢測。該酶葡萄糖生物傳感器還具備較高的選擇性、重現性及穩(wěn)定性。常見干擾物質、其它相似糖類及高濃度氯離子都未對葡萄糖的檢測產生干擾,因此該方法被用于人體血清實際樣品的檢測,結果顯示出了很高的準確性和重現性。
【關鍵詞】：貴金屬納米材料 葡萄糖檢測 電化學酶生物傳感 電化學無酶傳感
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O657.1;TP212
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 0 前言12-13
• 1 文獻綜述13-25
• 1.1 電化學生物傳感器13-16
• 1.1.1 傳感器13-14
• 1.1.2 電化學傳感器14-15
• 1.1.3 電化學生物傳感器15-16
• 1.2 電化學酶生物傳感16-17
• 1.2.1 概述16-17
• 1.2.2 研究現狀17
• 1.3 電化學無酶生物傳感17-19
• 1.3.1 概述17-18
• 1.3.2 研究現狀18-19
• 1.4 貴金屬納米材料19-22
• 1.4.1 概述19-20
• 1.4.2 合成20-21
• 1.4.3 基于貴金屬納米材料的電化學生物傳感器21-22
• 1.5 電化學葡萄糖生物傳感器22-23
• 1.5.1 葡萄糖檢測的意義22
• 1.5.2 研究現狀22-23
• 1.6 本文的研究意義和研究內容23-25
• 2 基于多孔金膜的電化學無酶葡萄糖傳感器25-38
• 2.1 引言25-26
• 2.2 實驗部分26-27
• 2.2.1 試劑26
• 2.2.2 儀器及設備26
• 2.2.3 Au@BSA微球的合成26
• 2.2.4 金簇膜修飾FTO電極的制備26-27
• 2.2.5 葡萄糖生物傳感器的電化學表征27
• 2.3 結果與討論27-37
• 2.3.1 Au@BSA微球及金簇膜的材料表征27-29
• 2.3.2 金簇膜修飾電極的電化學行為29-31
• 2.3.3 無酶傳感器用于葡萄糖的安培檢測31-34
• 2.3.4 無酶葡萄糖傳感器的選擇性34-35
• 2.3.5 無酶葡萄糖傳感器的穩(wěn)定性和重復性35-37
• 2.4 小結37-38
• 3 基于金銀異質納米棒的酶葡萄糖生物傳感器38-54
• 3.1 引言38-39
• 3.2 材料和方法39-41
• 3.2.1 實驗試劑39
• 3.2.2 儀器和設備39-40
• 3.2.3 金銀異質納米棒的合成40
• 3.2.4 Nafion/GOx/Au@Ag NRs修飾電極的制備40
• 3.2.5 傳感器的電化學表征40-41
• 3.3 結果和討論41-53
• 3.3.1 金銀異質納米棒的材料表征41-42
• 3.3.2 金銀異質納米棒對過氧化氫還原的催化作用42-43
• 3.3.3 安培檢測過氧化氫43-45
• 3.3.4 無酶過氧化氫傳感器的重現性和穩(wěn)定性45
• 3.3.5 GOx在金銀異質納米棒電極上的直接電化學45-46
• 3.3.6 葡萄糖在金銀納米棒和GOx修飾電極上的電化學行為46-47
• 3.3.7 安培檢測葡萄糖47-50
• 3.3.8 葡萄糖酶傳感器的電分析性能研究50-52
• 3.3.9 實際樣品分析52-53
• 3.4 小結53-54
• 4 結論54-55
• 參考文獻55-65
• 致謝65-66
• 個人簡歷66
• 碩士期間發(fā)表論文情況66

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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  本文關鍵詞：基于貴金屬納米結構的電化學葡萄糖生物傳感研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：285614