多功能光纖生物傳感材料的制備與應(yīng)用.pdf

1、傳感材料的性能決定了傳感器的性能。本文使用溶膠-凝膠技術(shù)制備一種新型的同時(shí)具有酶催化性能和光敏感性能的多功能光纖生物傳感材料。確定了最佳的固定化方法和制備工藝，研究了影響因素。利用紫外分光光度計(jì)和鎖相放大技術(shù)對(duì)傳感材料進(jìn)行檢測(cè)，研究了多功能光纖生物傳感材料的固定化效果。通過(guò)使用多功能生物傳感材料制備傳感器探頭，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同濃度的葡萄糖溶液的檢測(cè)。并探討固定化方法、工藝與基于多功能傳感材料的光纖葡萄糖生物傳感器的傳感性能的關(guān)系，以顯著提高

2、光纖葡萄糖傳感器的檢測(cè)精度和穩(wěn)定性、縮短響應(yīng)時(shí)間、簡(jiǎn)化工藝流程等。 主要內(nèi)容如下： (1)以正硅酸乙酯為主要原料，甲酰胺為控制干燥劑，采用密閉老化成膜法，研制了包埋釕化合物熒光指示劑(Ru(bpy)3Cl2)和葡萄糖氧化酶(GOD)的溶膠-凝膠多功能光纖生物傳感材料。研究了溶膠-凝膠過(guò)程前驅(qū)體參數(shù)配比、干燥速率、基片等對(duì)凝膠成膜性的影響。 (2)考察了甲酰胺的添加對(duì)凝膠成膜性、凝膠結(jié)構(gòu)及凝膠敏感膜性能的影響，確定

3、了制備凝膠傳感材料的甲酰胺最佳加入量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：甲酰胺的最佳加入量為3％。 (3)研究了游離酶及多功能光纖生物傳感材料的催化曲線、最適催化溫度、最適使用pH值、貯存穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性及指示劑包埋穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)表明：游離酶最適使用pH值為5.5，最適使用溫度為35℃；多功能光纖生物傳感材料則分別為6.8、40℃；多功能光纖生物傳感材料的貯存穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性要好于游離酶。 (4)研究了不同熒光指示劑(Ru(bpy)3Cl

4、2)濃度和不同pH值條件下對(duì)溶膠-凝膠多功能傳感材料的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：熒光指示劑(Ru(bpy)3Cl2)在溶膠液中的最佳濃度為1mg/mL，pH最佳條件為7.0。 (5)將多功能傳感材料組裝到光纖葡萄糖傳感器上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)葡萄糖溶液濃度的檢測(cè)。研究了該傳感器的傳感特征、響應(yīng)時(shí)間、檢測(cè)范圍、傳感器的穩(wěn)定性和重復(fù)性等相關(guān)性能參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該傳感材料對(duì)葡萄糖濃度具有較好的線性關(guān)系，線性檢測(cè)范圍為100-700mg/dL，響應(yīng)