新型烷基酚類(lèi)雌激素BPA電化學(xué)生物傳感器的研究.pdf

1、酶生物傳感器是檢測(cè)生物物質(zhì)或其他有毒害物質(zhì)的重要手段，主要依賴(lài)于酶的活性位點(diǎn)與目標(biāo)分析物之間特異性的生物識(shí)別過(guò)程，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)特定目標(biāo)物的快速識(shí)別和檢測(cè)。有效的酶生物傳感系統(tǒng)可以應(yīng)用于食品工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和臨床醫(yī)學(xué)等多個(gè)研究領(lǐng)域，因此，制備出快速，簡(jiǎn)便，靈敏的酶生物傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和測(cè)定有著十分重要的作用。
　　 雙酚A作為一種環(huán)境雌激素，對(duì)人體的生殖系統(tǒng)，腦神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)等會(huì)造成不良影響。BPA大量存在于我們周?chē)?/p>

2、，同時(shí)在日常生活中，極易接觸到此類(lèi)物質(zhì)。所以對(duì)雙酚A的監(jiān)測(cè)受到了普通大眾的關(guān)注。
　　 本論文的研究工作主要是將新型的納米材料和酶(酪氨酸酶)相結(jié)合，用于電化學(xué)酶生物傳感器的研制中。研究思路表現(xiàn)為：(1)利用酪氨酸酶對(duì)雙酚A的特異性響應(yīng)，研制出有著較好選擇性及較高靈敏度酶生物傳感器；(2)以Au-Ni材料和其他活性材料作為修飾電極基底的材料，借助不同的酶修飾手段，制備出電化學(xué)酶?jìng)鞲衅?，并?duì)傳感器機(jī)制及目標(biāo)響應(yīng)進(jìn)行研究。本論文研究

3、內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分：
　　 (1)合成新型Au-Ni復(fù)合材料，通過(guò)殼聚糖的粘合作用，將殼聚糖和Au-Ni復(fù)合材料修飾到電極表面，保持電極具較好的電子轉(zhuǎn)移活性，以此制備了一個(gè)新型的電化學(xué)傳感器。用XRD表征了Au-Ni材料。以循環(huán)伏安法，交流阻抗法，計(jì)時(shí)電流等電化學(xué)方法研究了此傳感器的電化學(xué)特性，研制的電極對(duì)葡萄糖檢測(cè)的線性范圍為2.5×10-5-9.5×10-4mol/L，相關(guān)系數(shù)R為0.9950，檢測(cè)限為1×10-5mol/

4、L。該傳感器具有響應(yīng)快，靈敏度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。常見(jiàn)的尿酸和抗壞血酸對(duì)葡萄糖檢測(cè)不干擾。
　　 (2)通過(guò)殼聚糖的粘合作用，把鎳金材料修飾于玻碳電極表面形成復(fù)合膜，再將酪氨酸酶(Tyr)借助NHS-EDC修飾于復(fù)合膜上，制備了一種新型的酪氨酸酶修飾電極。以循環(huán)伏安法和電化學(xué)阻抗譜實(shí)驗(yàn)研究了修飾電極的電化學(xué)性能。由于復(fù)合材料良好生物相容性和電導(dǎo)率，NHS-EDC聯(lián)酶法保持了酶活性和穩(wěn)定性，該傳感器對(duì)雙酚A具有良好的電化學(xué)響應(yīng)。在

5、最佳實(shí)驗(yàn)條件下，該傳感器對(duì)雙酚A的檢測(cè)范圍為：4.0×10-8-5.0×10-6mol/L，檢測(cè)限為1.0×10-8(信噪比=3)，線性相關(guān)系數(shù)為0.9944。該傳感器具有良好的性能，重現(xiàn)性，穩(wěn)定性和抗干擾能力。
　　 (3)將酪氨酸酶，金納米粒子和納米二氧化鈦(TiO2)納米復(fù)合膜固定于玻碳電極上制備出一種酪氨酸酶?jìng)鞲衅鳎瑢?duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行研究。TiO2的特殊結(jié)構(gòu)可以有效地防止金納米粒子AuNPs團(tuán)聚，提高金納米離子促進(jìn)電子的

6、轉(zhuǎn)移的能力，在此復(fù)合膜內(nèi)Tyr保持了較高的生物活性。循環(huán)伏安掃描表明TiO2和AuNPs的組合具有協(xié)同效應(yīng)，不僅提高了電子的轉(zhuǎn)移，還提高了此修飾電極的電化學(xué)性能，使得復(fù)合膜內(nèi)的Tyr發(fā)揮對(duì)BPA良好的催化還原性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：BPA濃度在2×10-7～2.8×10-6mol L-1與響應(yīng)電流成良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)R=0.9967(n=14)，檢測(cè)限為5×10-8 mol L-1(信噪比S/N=3)，該電極的KappM=0.48