基于一維金納米材料酶生物傳感器的制備.pdf

1、一維金納米材料與生物大分子中的氨基、疏基等基團(tuán)具有很好的結(jié)合能力,而一維金納米材料因其特殊的物理結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能,使得為其與生物大分子相結(jié)合提供了基礎(chǔ)。利用生物酶的特異催化性以及一維金納米材料的大比表面積和催化性等特性,制備出的生物傳感器相對(duì)于傳統(tǒng)微量檢測(cè)設(shè)備具有靈敏度高、專一性強(qiáng)、檢測(cè)限低、穩(wěn)定性好,分析精度高、成本低、速度快等優(yōu)點(diǎn)。使得生物傳感器在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和食品工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)前,探索先進(jìn)的固定材料和固定化技術(shù)是研

2、究和開發(fā)生物傳感器的重要工作。因此,本文著重探索了構(gòu)建一維金納米材料進(jìn)行生物酶的固定化研究,并結(jié)合電化學(xué)方法制備出葡萄糖生物傳感器和磷酸鹽生物傳感器。
　　(1)本文采用氧化鋁模板結(jié)合電化學(xué)沉積法制備一維金納米材料。多孔氧化鋁(AAO)模板通過(guò)兩次陽(yáng)極氧化法進(jìn)行制備,經(jīng)過(guò)0.5MH3PO4擴(kuò)孔10min得到厚約為25μm、平均孔徑為86.49nm的AAO模板,其形貌具有高度有序性、均一性的特點(diǎn)。通過(guò)調(diào)節(jié)氧化電壓得出氧化電壓對(duì)AAO

3、模板的形貌有很大影響,過(guò)低或者過(guò)高的電壓都會(huì)降低模板形貌的有序性和均一性。
　　(2)金納米線和合金納米線的直徑受到AAO模板的限制,其長(zhǎng)度和電沉積的時(shí)間有關(guān)系。本文采用計(jì)時(shí)電位法制備出金納米線,經(jīng)過(guò)正交試驗(yàn)得出采用計(jì)時(shí)電流法-0.6到-0.7V,Au3+、Cu2+比1:5時(shí),沉積出60~70％的Cu原子含量。0.5MHNO3腐蝕25min,得到直徑為60nm的多孔金納米線。高分辨TEM顯示,該多孔金納米線內(nèi)部是多晶結(jié)構(gòu)。

4、　　(3)本文還研究了采用了物理吸附法將葡萄糖氧化酶(GOx)修飾到金納米線和多孔金納米線上,GOx吸附時(shí)間對(duì)傳感器的檢測(cè)效果會(huì)產(chǎn)生影響,通常吸附96h的檢測(cè)效果最佳,物理吸附對(duì)葡萄糖生物傳感器的穩(wěn)定性有影響,重復(fù)使用一周檢測(cè)電流響應(yīng)值衰減將近80%。此外,多孔金納米線由于其比表面積比金納米線更大,所以其物理吸附GOx的效果比金納米線要好。檢測(cè)0.1mM葡萄糖溶液時(shí),多孔金納米線制備的傳感器電極的電流響應(yīng)為金納米線制備的3倍。最后,采用