【摘要】： 一、血紅蛋白-殼聚糖/納米碳酸鈣仿生膜的直接電化學和電催化 通過基于生物聚合物殼聚糖和無機納米材料碳酸鈣的復合體系固定血紅蛋白,制備了血紅蛋白-殼聚糖/納米碳酸鈣仿生膜,實現(xiàn)了血紅蛋白與玻碳電極間的直接電子傳遞過程。將血紅蛋白-殼聚糖/納米碳酸鈣修飾的玻碳電極置于pH 7.0的PBS緩沖溶液中,掃描速率為150mVs-1時,循環(huán)伏安掃描在-0.8～0.2V范圍內(nèi)有一對穩(wěn)定的、準可逆的血紅蛋白輔基血紅素Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)電對的氧化還原峰,峰位置大約在-0.375V(vs.SCE)左右。 固定在殼聚糖/納米碳酸鈣復合物中的血紅蛋白的直接電化學反應(yīng)是一個表面控制的、非理想薄層電子傳遞過程,并在一個電子傳遞的同時伴隨著一個質(zhì)子傳遞。它的電子傳遞速率常數(shù)大約是1.8s-1。血紅蛋白-殼聚糖/納米碳酸鈣修飾的玻碳電極具有較高的熱穩(wěn)定性,在60℃仍保持良好的電催化特性。固定化血紅蛋白的表觀米氏常數(shù)KaMp p為7.5×10-4 M,這說明血紅蛋白對過氧化氫具有較高的電催化活性。紅外、紫外等結(jié)果說明血紅蛋白和生物-納米復合物之間存在弱的相互作用力,且血紅蛋白在仿生膜中保持了它原有的結(jié)構(gòu)。 二、聚丙烯腈固定化血紅蛋白的直接電化學行為 將血紅蛋白固載在多孔聚丙烯腈膜中,形成了一種新型的仿生膜。在pH 7.0的PBS緩沖溶液中,聚丙烯腈-血紅蛋白仿生膜的的循環(huán)伏安掃描范圍內(nèi)有一對較好的氧化還原峰,這對峰產(chǎn)生于血紅蛋白輔基血紅素Fe(III)/Fe(II)電對的氧化還原。血紅蛋白中Fe(III)/Fe(II)的標準峰電位Eo’隨pH(5.0~9.0)的增加而呈線性下降,直線斜率為54 mVpH-1,這說明電化學反應(yīng)是電子傳遞伴隨質(zhì)子轉(zhuǎn)移的過程。在聚丙烯腈膜中血紅蛋白的吸收峰位置跟它原來的位置相似,這說明在仿生膜中血紅蛋白保持了它原有的高級結(jié)構(gòu)。聚丙烯腈固定化血紅蛋白具有生物催化功能,可以實現(xiàn)過氧化氫的電催化;過氧化氫濃度在8.3×10-6到5×10-4 M范圍內(nèi),電催化響應(yīng)與濃度呈線性關(guān)系;當信噪比為3時,檢測下限為8.3×10-6 M。 三、基于原位電化學聚合法制備的仿生膜 采用原位電化學聚合法制備了一種新型的仿生膜。將含有葡萄糖氧化酶的苯胺原位電化學聚合在聚丙烯腈-co-聚丙烯酸(PANAA)多孔膜修飾的鉑電極上,形成可檢測葡萄糖的仿生膜電極。掃描電鏡的結(jié)果顯示了葡萄糖氧化酶被成功地固定到了聚苯胺/聚丙烯腈-丙烯酸復合膜中。用這種方法制備的葡萄糖傳感器,與電化學吸附法制備的葡萄糖傳感器相比,顯示了更好的選擇性和操作穩(wěn)定性。對膜制作的參數(shù)以及外加電位、溶液pH值、溫度對仿生膜性能的影響作了詳細的研究。
[Abstract]:First, hemoglobin-chitosan / nano-Caco _ 3 bionic membrane was directly electrochemically and electrocatalytically immobilized hemoglobin through a composite system based on biopolymer chitosan and inorganic nano-Caco _ 3. The bionic membrane of hemoglobin-chitosan / nano-calcium carbonate was prepared and the direct electron transfer between hemoglobin and glassy carbon electrode was realized. The hemoglobin-chitosan / nano-Caco _ 3 modified glassy carbon electrode was placed in PBS buffer solution of pH 7.0.The scanning rate was 150mVs ~ (- 1) and the cyclic voltammetry scan was in the range of-0.8 ~ 0.2V. The redox peak of the quasi-reversible heme Fe (鈪，

本文編號：2431775