固定化辣根过氧化物酶生物传感器制作及应用研究

论文摘要

生物传感器是一种精致的分析器件，它结合一种生物的或生物衍生的敏感元件与一只理化换能器，能够产生间断或连续的数字电信号，信号强度与被分析物成比例。生物传感器具有选择性高、分析速度快、操作简单和价格低廉等特点,可以进行在线及活体分析,从而为环境监测、食品医药工业、生物医学及军事医学等领域带来新技术革命。目前，生物传感器研究的关键技术在于如何将生物组分高效稳定地固定于基体之上。本研究论文通过使用新型生物材料固定方法，以改进酶生物活性、延长传感器使用寿命、拓宽其在实际分析中应用等目的，构制了一系列性能良好的酶生物传感器。主要研究内容包括：1、电聚合中性红于玻碳电极表面，使其形成带负电的界面，通过静电吸附固定辣根过氧化物酶，制成聚中性红固定辣根过氧化物酶生物传感器。在优化实验条件下，该传感器在3.47×10-8mol/L～3.47×10-3mol/L的H2O2溶液中具有良好的线性相关性，检测限为6.36×10-9mol/L。将其应用于啤酒中H2O2含量的检测，回收率为88.598.6%。2、以溶胶凝胶法制备纳米TiO2，在玻碳电极上利用循环伏安法电聚合一层表面均匀的聚苯胺修饰膜，利用纳米粒子的强吸附能力和静电力作用，将带负电的纳米TiO2涂覆于聚苯胺修饰膜的表面，最后将辣根过氧化物酶用静电吸附的方法固定到修饰电极表面，制得新型固定化辣根过氧化物酶生物传感器。在优化的试验条件下，测得H2O2的浓度在3.65×10-7mol/L～3.65×10-4mol/L范围内与其还原峰电流呈线性关系，检出限为3.65×10-8mol/L。研究了酶生物传感器对NaNO2的电催化还原性质，将其应用于火腿肠中亚硝酸盐的测定，回收率为94.0103.0%。3、在聚中性红修饰的玻碳电极上，通过纳米二氧化锰壳聚糖复合膜固载辣根过氧化物酶，制备成酶生物传感器并对其电化学性质进行研究。测得H2O2的浓度在3.5×10-8mol/L～3.5×10-4mol/L范围内与其还原峰电流呈线性关系，检出限为3.5×10-9mol/L。研究了酶生物传感器对NaNO2的电催化还原性质，利用计时电流法测定环境水中亚硝酸盐，回收率为91.5101%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 酶生物传感器
• 1.1.1 酶生物传感器的基本构成和原理
• 1.1.2 酶生物传感器的发展历程
• 1.1.3 酶生物传感器的制备
• 1.1.4 酶生物传感器的应用
• 1.2 本论文研究思路
• 第二章 聚中性红固定化辣根过氧化物酶生物传感器的制备及应用
• 2.1 实验材料与方法
• 2.1.1 实验试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 中性红的电聚合
• 2.2.2 中性红与 HRP 紫外光谱
• 2.2.3 PNR/HRP 酶生物传感器的电化学行为
• 2.2.4 溶液 pH 值的影响
• 2.2.5 温度的影响
• 2.2.6 对 H2O2的电催化还原
• 2.2.7 传感器的稳定性与重现性
• 2.2.8 传感器的抗干扰性
• 2.3 聚中性红固定化辣根过氧化物酶传感器测定啤酒中的过氧化氢
• 2.4 本章小结
• 第三章 聚苯胺/纳米 TIO2固定化辣根过氧化物酶生物传感器的制备及应用
• 3.1 实验材料与方法
• 3.1.1 实验试剂
• 3.1.2 实验仪器
• 3.1.3 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 2纳米粒子的特征'>3.2.1 TiO₂纳米粒子的特征
• 3.2.2 苯胺电聚合
• 3.2.3 固定化辣根过氧化物酶生物传感器的直接电化学性质
• 3.2.4 溶液 pH 值的影响
• 3.2.5 温度的影响
• 2的电催化性能测定'>3.2.6 对 H2O₂的电催化性能测定
• 3.2.7 传感器的抗干扰性
• 3.3 应用于火腿肠中亚硝酸盐的测定
• 3.3.1 实验方法
• 3.3.2 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 2/CHIT/HRP 传感器的制备及应用'>第四章 PNR/纳米 MNO₂/CHIT/HRP 传感器的制备及应用
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验仪器
• 4.1.2 实验试剂
• 4.1.3 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 紫外光谱
• 2/CHIT/HRP 酶生物传感器的直接电化学'>4.2.2 PNR/纳米 MnO₂/CHIT/HRP 酶生物传感器的直接电化学
• 4.2.3 溶液 pH 值的影响
• 4.2.4 温度的影响
• 2质量比的影响'>4.2.5 壳聚糖与纳米 MnO₂质量比的影响
• 4.2.6 酶生物传感器的稳定性及重现性
• 4.3 应用于水中亚硝酸盐的测定
• 4.3.1 实验方法
• 4.3.2 结果与讨论
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历