半乳糖氧化酶在石墨烯復合膜內的電化學生物傳感研究.pdf

1、石墨烯自從2004年第一次被報道以來，引起了廣泛的關注。石墨烯是一種新型的二維碳納米材料，由于它高的比表面積、優良的導電性等優異性能，被公認為一種理想的電極修飾材料，因此被廣泛用于電化學傳感器的研究中。半乳糖氧化酶(galactose oxidase,GAO)是一種銅蛋白氧化酶，能夠將醇類氧化成相應的醛，然而其電活性中心深埋在其巨大的分子結構中，與電極之間的直接電子轉移很難發生。本論文利用石墨烯及聚合物納米復合材料來固定半乳糖氧化酶，構

2、建電化學酶生物傳感器，為半乳糖氧化酶提供了合適的微環境，保留了酶的活性，實現了電極與酶之間的直接電子轉移，且對相應底物有著良好的電催化作用。本論文的主要工作概括如下：
　　(1)合成了聚乙烯醇(polyvinylalcohol,PVA)功能化氧化石墨烯(GO)復合膜(GO-PVA)，并首次用GO-PVA復合膜來固定半乳糖氧化酶，形成納米復合膜GO-PVA/GAO，并用掃描電鏡(SEM)和交流阻抗譜(EIS)進行了表征。將其作為電極

3、修飾材料，即GO-PVA/GAO/GCE，用循環伏安法研究了此修飾電極的直接電化學行為、緩沖溶液PH的影響以及掃速的影響。實驗結果表明，復合膜內的GAO實現了其直接電化學行為且對半乳糖(galactose)和二羥基丙酮(dihydroxyacetone,DHA)具有良好的電催化能力，線性范圍寬且檢測限低。而且，此生物傳感器有著良好的穩定性以及重現性。
　　(2)合成了聚乳酸納米金復合材料(Au@PLLA)，并將其用于修飾還原型石墨

4、烯(RGO)，將半乳糖氧化酶(GAO)固載于其中，構建新穎的生物傳感器。通過循環伏安法研究了半乳糖氧化酶的直接電化學及相關的電化學性質，用安培法研究了生物傳感器檢測半乳糖(galactose)和二羥基丙酮(DHA)。結果顯示該傳感器對半乳糖和二羥基丙酮具有高效的催化性，檢測限都為0.79μM(S/N=3)。
　　(3)利用聚乙二醇二縮水甘油醚(PEGDGE)和氧化石墨烯(GO)制備了GO-PEGDGE復合膜，構建了新型的基于GO-