基于碳納米材料的雙組份同時檢測的電化學生物傳感器研究.pdf

1、本研究工作主要利用碳納米管(Carbon Nanotubes，CNTs)制備修飾電極，用于開發同時檢測雙組份生物分子的生物傳感器，提供一種制作簡便、成本低廉、重現性好的修飾電極的制備方法，省去檢測前預分離共存干擾組分的繁瑣步驟。此外，突破以往采用傳統化學手段制備石墨烯的方法，采用電化學原位還原石墨烯這一綠色環保手段，制備基于石墨烯的葡萄糖生物傳感器。本論文主要包括以下幾個方面：
　　 1.碳納米管修飾電極在多巴胺和抗壞血酸檢測中

2、的應用研究
　　 采用滴涂法，將單壁碳納米管(Single-wall carbon nanotubes，SWCNTs)和聚二烯丙基二甲基氯化銨(Polydimethyl-diallyammonium chloride，PDDA)修飾在絲網印刷碳糊電極(Screen-printed carbon paste electrode，SPCE)上，制得PDDA/SWCNTs/SPCE修飾電極，可用于大量抗壞血酸(Ascorbic aci

3、d，AA)存在下對多巴胺(Dopamine，DA)濃度的檢測。實驗結果表明，在SWCNTs和PDDA的共同作用下，DA和AA的氧化峰電位分離可達180 mV。當AA濃度為1 mmol/L時，DA濃度為10～50μmol/L和50～100μmol/L的范圍內與其氧化峰電流分別呈良好線性關系，為進行藥物分子的同時檢測積累了有益的經驗。
　　 2.碳納米管修飾電極在蘆丁和抗壞血酸同時檢測中的應用研究
　　 采用滴涂法將SWCN

4、Ts和PDDA修飾在玻碳(Glassy carbon，GC)電極上，制得PDDA/SWCNTs/GCE修飾電極，并研究了蘆丁和AA在此修飾電極上的電化學行為。實驗結果表明，蘆丁在此修飾電極上的電子傳遞反應是受吸附控制的。在SWCNTs和PDDA的共同作用下，蘆丁和AA的氧化峰電位差大于200 mV。利用差分脈沖伏安法測定了不同濃度蘆丁的電流響應，線性范圍為2.5～110μmol/L，檢出限為0.5μmol/L。同時，即使AA濃度較高時，

5、氧化峰電流與蘆丁的濃度仍然呈良好的線性關系，表明此修飾電極可以同時檢測藥物中蘆丁和AA的濃度，AA存在下對蘆丁檢測的線性范圍為2.5～110μmol/L，檢測限為0.5μmol/L；蘆丁存在下對AA檢測的線性范圍為0.5～1.5 mmol/L，檢測限為0.3mmol/L。
　　 3.基于石墨烯修飾電極的葡萄糖生物傳感器的研究
　　 在電聚合制得聚賴氨酸(Polyl-lysine，PLL)修飾電極的基礎上，采用電化學還原方

6、法制得石墨烯修飾層，進而利用分子自組裝技術進行葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase，GOD)的固定，制得GOD/ERGO/PLL/GCE修飾電極。修飾電極的電化學行為的考察結果表明，GOD可進行直接的電子傳遞，且性能優于基于氧化石墨烯(Graphene Oxide，GO)的GOD/GO/PLL/GCE修飾電極。將此修飾電極用于葡萄糖濃度的檢測，在0.25～4.75 mmol/L的濃度范圍內呈良好線性，檢測下限為0.05 mmol