碳納米管修飾電極在毛細管電泳中的應(yīng)用.pdf

1、由于CNTs具有良好的導電性、催化活性和較大的比表面積，用碳納米管對電極進行修飾可以降低電極反應(yīng)的過電勢，增加峰電流，改善分析性能，提高方法選擇性和靈敏度，因此，近年來碳納米管作為修飾電極材料也已廣泛應(yīng)用于食品化學、生命電分析化學、藥物化學、環(huán)境監(jiān)測及其它領(lǐng)域。毛細管電泳-電化學檢測法(CE-EC)由于具有分離效率高、快速、簡便、檢測限低等優(yōu)點，適合低濃度復雜樣品的檢測，因而得到了廣泛的應(yīng)用。將化學修飾電極微型化，并應(yīng)用于毛細管電泳檢測

2、生命物質(zhì)中，將會擴大檢測的范圍，提高檢測的靈敏度和選擇性。
　　本論文以電化學分析系統(tǒng)為技術(shù)依托，研制了碳納米管修飾葡萄糖生物傳感器，在此基礎(chǔ)上將碳納米管修飾葡萄糖生物傳感器微型化并與毛細管電泳聯(lián)用，實現(xiàn)了對血清中葡萄糖的快速靈敏檢測。探索了毛細管電泳-電化學檢測過氧化氫的實驗條件，為下一步細胞內(nèi)過氧化氫的檢測奠定基礎(chǔ)。論文共分四章。
　　第一章，綜述了碳納米管修飾電極在食品化學、生命化學、藥物化學、環(huán)境檢測等領(lǐng)域中的應(yīng)用研

3、究進展。主要介紹了碳納米管在化學修飾電極和電化學生物傳感器方面的應(yīng)用情況，以及碳納米管修飾電極與毛細管電泳聯(lián)用的研究進展。碳納米管作為一種新型的電極修飾劑，由于本身所擁有的獨特性質(zhì)使其具有廣闊的發(fā)展前景。隨著碳納米管功能化的發(fā)展，其各種生物兼容性的多元功能化更加賦予了碳納米管許多潛在的優(yōu)勢，在未來的生物、醫(yī)藥檢測中將發(fā)揮重要的作用。
　　第二章，通過電化學沉積將殼聚糖、葡萄糖氧化酶和碳納米管固定到鍍鉑金電極上，制備了一種新型葡萄糖

4、生物傳感器。以計時安培檢測法，探討了影響該生物傳感器靈敏度的各因素，利用該生物傳感器定量測定了人血清中的葡萄糖，測得的結(jié)果與對照值基本相符。該研究為測定人血清中的葡萄糖提供了新方法。研究表明:鍍鉑金電極上的鉑顆粒多孔的結(jié)構(gòu)，增加了酶在傳感器上負載量，提高了電流響應(yīng)的靈敏度；碳納米管具有較大的比表面積和較快的電子傳遞速率，能保證葡萄糖的催化產(chǎn)物(H2O2)在膜內(nèi)快速擴散和反應(yīng)，而不聚集在電極表面，從而提高了電極的響應(yīng)電流，縮短了響應(yīng)時間，

5、葡萄糖氧化酶也可以固定在碳納米管的表面和內(nèi)部并保持其活性，從而增加酶在電極表面的吸附量；傳感器表面的Nafion膜有效阻止了UA和AA向電極表面的擴散；殼聚糖也可能在一定程度上抑制了這些物質(zhì)的電化學反應(yīng)，從而減小了這些電活性物質(zhì)對葡萄糖測定的干擾。該傳感器線性范圍寬，靈敏度高，響應(yīng)速度快，尿酸、抗壞血酸等血液中可能存在的電活性物質(zhì)對葡萄糖的測定無干擾。
　　第三章，在第二章報道的葡萄糖生物傳感器制作方法基礎(chǔ)上，研制了一種微型化的葡

6、萄糖生物傳感器。將葡萄糖生物傳感器與毛細管電泳聯(lián)用，探索了檢測電位、分離電壓、緩沖溶液pH值及濃度等條件的影響，該微型生物傳感器表現(xiàn)出良好的靈敏度和重現(xiàn)性。膜中Nafion和殼聚糖的存在有效抑制了抗壞血酸和尿酸的干擾，減少了葡萄糖氧化酶的流失和高壓對酶活性的影響，增大了傳感器的重現(xiàn)性和壽命。成功檢測了健康人和糖尿病患者血清中的葡萄糖。與葡萄糖檢測中常用的銅電極相比，該傳感器靈敏度高，抗干擾能力強，有望用做芯片毛細管電泳的工作電極，能顯著