納米ZnO電化學(xué)生物傳感器的構(gòu)建及應(yīng)用研究.pdf

1、電化學(xué)生物傳感器以檢測(cè)速度快、靈敏度高、性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，在食品安全領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用潛力。在總結(jié)分析國(guó)內(nèi)外牛奶質(zhì)量檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，利用納米技術(shù)和微加工技術(shù)構(gòu)建了納米 ZnO修飾的電化學(xué)生物傳感器，并用于牛奶中病原微生物的檢測(cè)。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1）納米ZnO電化學(xué)生物傳感器的構(gòu)建。首先，應(yīng)用光刻剝離工藝加工寬度與間距分別為30μm、50μm、70μm的叉指金電極，利用電化學(xué)沉積方法將納米 ZnO薄膜修飾在叉指金電極表面，通

2、過電子掃描顯微鏡和循環(huán)伏安法表征證明納米ZnO薄膜在電極表面分布致密、均勻；然后，將修飾好的叉指電極傳感器進(jìn)行了封裝；最后，以超純水和正常牛奶為測(cè)試樣品對(duì)傳感器進(jìn)行了預(yù)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)交流測(cè)試信號(hào)幅值的最佳參數(shù)設(shè)置區(qū)間在100mV～500mV，頻率的最佳參數(shù)設(shè)置區(qū)間在100Hz～1MHz。
　　2）應(yīng)用納米ZnO電化學(xué)生物傳感器進(jìn)行牛奶質(zhì)量的檢測(cè)試驗(yàn)（由大腸桿菌代替牛奶中病原微生物）。利用電化學(xué)阻抗譜（EIS）技術(shù)對(duì)奶樣進(jìn)行檢測(cè)，該傳感

3、器在交流信號(hào)幅值為100～500mV之間性能穩(wěn)定；納米 ZnO薄膜有效增大了叉指金電極的表面積，其阻抗特性發(fā)生改變，檢測(cè)靈敏度明顯提高；利用三種尺寸的傳感器檢測(cè)5個(gè)不同梯度的含菌牛奶樣品，電極寬度與間距為70μm的納米氧化鋅生物傳感器檢測(cè)的精度最高。在頻率域，電化學(xué)阻抗譜能完全區(qū)分0、29.4、61、99和193.67萬 CFU/mL的含菌牛奶樣品，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)試驗(yàn)牛奶樣品體系進(jìn)行了等效電路擬合，得到了被測(cè)體系的等效電路模型。并深入分析