本文主要研究内容
作者殷春晓（2019）在《基于纳米金复合材料电化学生物传感器的制备及其应用研究》一文中研究指出：纳米材料技术和生物传感技术是21世纪研究的重要科学技术领域,由二者交叉形成的纳米生物传感技术已成为研究的前沿技术领域[1,2]。纳米材料具有区别于其他材料的特殊性能,如小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及良好的生物相容性等特殊性能,大量的基于新型纳米材料的电化学生物传感器得到研究应用,并取得了巨大的进展[3]。这些新型传感器具有高灵敏性、选择性更好、检测范围宽、实用性更广的优点,具有广阔的发展前景。目前基于不同新型纳米材料的生物传感器,已经应用于医药临床、化学工业、食品安全检测、环境保护以及生物技术等研究领域[4]。本论文主要致力于基于五种不同的纳米金及其复合材料的蛋白质电化学生物传感的研究,纳米材料涉及到金纳米星、金纳米棒、二硫化钨金纳米棒复合材料、螺旋碳纳米管纳米金复合材料和生物质炭纳米金复合材料,论文主要包括下列五部分内容:1、研究了肌红蛋白（Mb）在金纳米棒（AuNRs）修饰电极上的直接电化学行为,将金纳米棒溶液和Mb溶液滴涂在碳离子液体电极（CILE）上,使其构成一层选择性敏感膜,用Nafion膜固定后制备成Nafion/Mb/AuNRs/CILE。利用扫描电子显微镜（SEM）和高透射电子显微镜（TEM）观测了AuNRs形貌特征,利用交流阻抗法对不同修饰电极进行参照对比。通过傅立叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱表征表明Mb在AuNRs复合膜内保持原有蛋白质二级结构,仍有生物活性。也探究了其对不同底物的电催化还原性能,研究发现Nafion/Mb/AuNRs/CILE对三氯乙酸（TCA）、亚硝酸钠（NaNO2）和溴酸钾（KBrO3）电催化还原效果良好,其检测范围分别为10.0350 mmol L-1,0.052.5 mmol L-1,0.34.0 mmol L-1,检测限分别为3.33 mmol L-1,0.016 mmol L-1,0.001 mmol L-1。实验表明设计的修饰电极也可以很好的应用到实际生物样品的检测。2、制备了一种基于金纳米星（AuNSs）与肌红蛋白（Mb）结合的Nafion/Mb/AuNSs/CILE电化学生物传感器,研究了其电化学行为和电催化性能。通过透射电子显微镜对AuNSs进行了表征,实验结果表明AuNSs的尖臂星状结构可负载更多的Mb。光谱表征证明了Mb在AuNSs-Mb混合膜内仍然保持其生物活性结构。探究了PBS的pH值对电化学实验结果的影响,实现了Nafion/Mb/AuNSs/CILE的直接电化学行为,并进一步探究电催化性能的研究,其对TCA、NaNO2的电催化还原性能优良,米氏常数KMapp分别为110.12 mmol·L-1和4.48 mmol L-1,电极的稳定性和重现性良好。3、设计了一种基于金纳米棒-二硫化钨纳米复合材料（AuNRs-WS2）、血红蛋白（Hb）的新型电化学生物传感器Nafion/Hb/AuNRs-WS2/CILE,并研究了其电化学与电催化应用。实验探究了缓冲溶液PBS的pH对循环伏安产生的影响。利用扫描电子显微对AuNRs-WS2进行了材料的表征,紫外吸收可见光谱和傅里叶变换红外光谱表征证明了Hb与AuNRs-WS2混合后蛋白质的性质没有发生改变,通过交流阻抗法电化学表征对各种修饰电极进行了对比。研究了修饰电极对TCA和NaNO2的电催化性能,其检测范围分别为4.0240.0 mmol L-1,1.018.0mmol L-1,检出限分别为1.0 mmol L-1和0.33 mmol L-1,米氏常数KMapp分别为42.48 mmol·L-1和2.512 mmol L-1,并对实际样品进行了样品测定,得到了良好的回收率。4、利用直接滴涂法将螺旋碳纳米管（CCNTs）材料修饰在CILE后,再利用电沉积法将纳米金颗粒沉积上去使其形成复合材料（Au-CCNTs）,然后滴涂辣根过氧化物酶（HRP）后用Nafion作保护膜,制备Nafion/HRP/Au-CCNTs/CILE。紫外和红外光谱学表征证明HRP在Au-CCNTs复合膜内仍有生物活性。对CCNTs以及Au-CCNTs进行了扫描电子显微镜表征,观察了其结构形貌。利用循环伏安法测定Nafion/HRP/Au-CCNTs/CILE在pH=3的PBS的直接电化学行为,出现一对峰型良好的对称氧化还原峰,表明Au-CCNTs对HRP的直接电子转移有良好的促进作用。还探究了修饰电极对TCA、NaNO2和KBrO3的电催化还原性能,获得良好的线性关系,高灵敏度和较低的检出限,检出限分别为1.67 mmol L-1,0.03mmol L-1和1.13 mmol L-1,表观米氏常数分别为176.4 mmol L-1,7.66mmol L-1和6.08 mmol L-1。5、研究了基于Nafion/Hb/纳米金-生物质炭复合材料（Au-BPC）/CILE的修饰电极及其电化学催化性能。利用七里香叶子采用真空控温炭化法制备了生物质炭BPC,对其进行了扫描电子显微镜表征方法检测BPC的形貌特征。紫外和红外光谱表征证明了Hb在Au-BPC的存在下仍保持其蛋白质活性。对比不同修饰电极的电化学表现并实现了Nafion/Hb/Au-BPC/CILE的直接电化学行为。进行了Nafion/Hb/Au-BPC/CILE对TCA、NaNO2和KBrO3的电催化性能实验,线性范围分别为10.0330.0 mmol L-1,0.11.0 mmol L-1和0.313.0 mmol L-1,检出限分别为3.33 mmol L-1,0.03 mmol L-1和0.03 mmol L-1,表观米氏常数分别为75.3mmol L-1,1.84 mmol L-1和3.11 mmol L-1。
Abstract
na mi cai liao ji shu he sheng wu chuan gan ji shu shi 21shi ji yan jiu de chong yao ke xue ji shu ling yu ,you er zhe jiao cha xing cheng de na mi sheng wu chuan gan ji shu yi cheng wei yan jiu de qian yan ji shu ling yu [1,2]。na mi cai liao ju you ou bie yu ji ta cai liao de te shu xing neng ,ru xiao che cun xiao ying 、biao mian xiao ying 、liang zi che cun xiao ying ji liang hao de sheng wu xiang rong xing deng te shu xing neng ,da liang de ji yu xin xing na mi cai liao de dian hua xue sheng wu chuan gan qi de dao yan jiu ying yong ,bing qu de le ju da de jin zhan [3]。zhe xie xin xing chuan gan qi ju you gao ling min xing 、shua ze xing geng hao 、jian ce fan wei kuan 、shi yong xing geng an de you dian ,ju you an kuo de fa zhan qian jing 。mu qian ji yu bu tong xin xing na mi cai liao de sheng wu chuan gan qi ,yi jing ying yong yu yi yao lin chuang 、hua xue gong ye 、shi pin an quan jian ce 、huan jing bao hu yi ji sheng wu ji shu deng yan jiu ling yu [4]。ben lun wen zhu yao zhi li yu ji yu wu chong bu tong de na mi jin ji ji fu ge cai liao de dan bai zhi dian hua xue sheng wu chuan gan de yan jiu ,na mi cai liao she ji dao jin na mi xing 、jin na mi bang 、er liu hua wu jin na mi bang fu ge cai liao 、luo xuan tan na mi guan na mi jin fu ge cai liao he sheng wu zhi tan na mi jin fu ge cai liao ,lun wen zhu yao bao gua xia lie wu bu fen nei rong :1、yan jiu le ji gong dan bai （Mb）zai jin na mi bang （AuNRs）xiu shi dian ji shang de zhi jie dian hua xue hang wei ,jiang jin na mi bang rong ye he Mbrong ye di tu zai tan li zi ye ti dian ji （CILE）shang ,shi ji gou cheng yi ceng shua ze xing min gan mo ,yong Nafionmo gu ding hou zhi bei cheng Nafion/Mb/AuNRs/CILE。li yong sao miao dian zi xian wei jing （SEM）he gao tou she dian zi xian wei jing （TEM）guan ce le AuNRsxing mao te zheng ,li yong jiao liu zu kang fa dui bu tong xiu shi dian ji jin hang can zhao dui bi 。tong guo fu li xie bian huan gong wai guang pu 、zi wai ke jian xi shou guang pu biao zheng biao ming Mbzai AuNRsfu ge mo nei bao chi yuan you dan bai zhi er ji jie gou ,reng you sheng wu huo xing 。ye tan jiu le ji dui bu tong de wu de dian cui hua hai yuan xing neng ,yan jiu fa xian Nafion/Mb/AuNRs/CILEdui san lv yi suan （TCA）、ya xiao suan na （NaNO2）he xiu suan jia （KBrO3）dian cui hua hai yuan xiao guo liang hao ,ji jian ce fan wei fen bie wei 10.0350 mmol L-1,0.052.5 mmol L-1,0.34.0 mmol L-1,jian ce xian fen bie wei 3.33 mmol L-1,0.016 mmol L-1,0.001 mmol L-1。shi yan biao ming she ji de xiu shi dian ji ye ke yi hen hao de ying yong dao shi ji sheng wu yang pin de jian ce 。2、zhi bei le yi chong ji yu jin na mi xing （AuNSs）yu ji gong dan bai （Mb）jie ge de Nafion/Mb/AuNSs/CILEdian hua xue sheng wu chuan gan qi ,yan jiu le ji dian hua xue hang wei he dian cui hua xing neng 。tong guo tou she dian zi xian wei jing dui AuNSsjin hang le biao zheng ,shi yan jie guo biao ming AuNSsde jian bei xing zhuang jie gou ke fu zai geng duo de Mb。guang pu biao zheng zheng ming le Mbzai AuNSs-Mbhun ge mo nei reng ran bao chi ji sheng wu huo xing jie gou 。tan jiu le PBSde pHzhi dui dian hua xue shi yan jie guo de ying xiang ,shi xian le Nafion/Mb/AuNSs/CILEde zhi jie dian hua xue hang wei ,bing jin yi bu tan jiu dian cui hua xing neng de yan jiu ,ji dui TCA、NaNO2de dian cui hua hai yuan xing neng you liang ,mi shi chang shu KMappfen bie wei 110.12 mmol·L-1he 4.48 mmol L-1,dian ji de wen ding xing he chong xian xing liang hao 。3、she ji le yi chong ji yu jin na mi bang -er liu hua wu na mi fu ge cai liao （AuNRs-WS2）、xie gong dan bai （Hb）de xin xing dian hua xue sheng wu chuan gan qi Nafion/Hb/AuNRs-WS2/CILE,bing yan jiu le ji dian hua xue yu dian cui hua ying yong 。shi yan tan jiu le huan chong rong ye PBSde pHdui xun huan fu an chan sheng de ying xiang 。li yong sao miao dian zi xian wei dui AuNRs-WS2jin hang le cai liao de biao zheng ,zi wai xi shou ke jian guang pu he fu li xie bian huan gong wai guang pu biao zheng zheng ming le Hbyu AuNRs-WS2hun ge hou dan bai zhi de xing zhi mei you fa sheng gai bian ,tong guo jiao liu zu kang fa dian hua xue biao zheng dui ge chong xiu shi dian ji jin hang le dui bi 。yan jiu le xiu shi dian ji dui TCAhe NaNO2de dian cui hua xing neng ,ji jian ce fan wei fen bie wei 4.0240.0 mmol L-1,1.018.0mmol L-1,jian chu xian fen bie wei 1.0 mmol L-1he 0.33 mmol L-1,mi shi chang shu KMappfen bie wei 42.48 mmol·L-1he 2.512 mmol L-1,bing dui shi ji yang pin jin hang le yang pin ce ding ,de dao le liang hao de hui shou lv 。4、li yong zhi jie di tu fa jiang luo xuan tan na mi guan （CCNTs）cai liao xiu shi zai CILEhou ,zai li yong dian chen ji fa jiang na mi jin ke li chen ji shang qu shi ji xing cheng fu ge cai liao （Au-CCNTs）,ran hou di tu la gen guo yang hua wu mei （HRP）hou yong Nafionzuo bao hu mo ,zhi bei Nafion/HRP/Au-CCNTs/CILE。zi wai he gong wai guang pu xue biao zheng zheng ming HRPzai Au-CCNTsfu ge mo nei reng you sheng wu huo xing 。dui CCNTsyi ji Au-CCNTsjin hang le sao miao dian zi xian wei jing biao zheng ,guan cha le ji jie gou xing mao 。li yong xun huan fu an fa ce ding Nafion/HRP/Au-CCNTs/CILEzai pH=3de PBSde zhi jie dian hua xue hang wei ,chu xian yi dui feng xing liang hao de dui chen yang hua hai yuan feng ,biao ming Au-CCNTsdui HRPde zhi jie dian zi zhuai yi you liang hao de cu jin zuo yong 。hai tan jiu le xiu shi dian ji dui TCA、NaNO2he KBrO3de dian cui hua hai yuan xing neng ,huo de liang hao de xian xing guan ji ,gao ling min du he jiao di de jian chu xian ,jian chu xian fen bie wei 1.67 mmol L-1,0.03mmol L-1he 1.13 mmol L-1,biao guan mi shi chang shu fen bie wei 176.4 mmol L-1,7.66mmol L-1he 6.08 mmol L-1。5、yan jiu le ji yu Nafion/Hb/na mi jin -sheng wu zhi tan fu ge cai liao （Au-BPC）/CILEde xiu shi dian ji ji ji dian hua xue cui hua xing neng 。li yong qi li xiang xie zi cai yong zhen kong kong wen tan hua fa zhi bei le sheng wu zhi tan BPC,dui ji jin hang le sao miao dian zi xian wei jing biao zheng fang fa jian ce BPCde xing mao te zheng 。zi wai he gong wai guang pu biao zheng zheng ming le Hbzai Au-BPCde cun zai xia reng bao chi ji dan bai zhi huo xing 。dui bi bu tong xiu shi dian ji de dian hua xue biao xian bing shi xian le Nafion/Hb/Au-BPC/CILEde zhi jie dian hua xue hang wei 。jin hang le Nafion/Hb/Au-BPC/CILEdui TCA、NaNO2he KBrO3de dian cui hua xing neng shi yan ,xian xing fan wei fen bie wei 10.0330.0 mmol L-1,0.11.0 mmol L-1he 0.313.0 mmol L-1,jian chu xian fen bie wei 3.33 mmol L-1,0.03 mmol L-1he 0.03 mmol L-1,biao guan mi shi chang shu fen bie wei 75.3mmol L-1,1.84 mmol L-1he 3.11 mmol L-1。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自青岛科技大学的殷春晓，发表于刊物青岛科技大学2019-07-19论文，是一篇关于电化学传感器论文,直接电化学论文,纳米材料论文,蛋白质酶论文,电催化性能论文,青岛科技大学2019-07-19论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自青岛科技大学2019-07-19论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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