基于血紅蛋白的兩種新型電化學(xué)生物傳感器的研究.pdf

1、血紅蛋白(hemoglobin，Hb)為人體紅細(xì)胞中的一種主要蛋白質(zhì)，是血液中運(yùn)輸氧的主要物質(zhì)。由于其具有類(lèi)酶的性質(zhì)、確定的結(jié)構(gòu)以及分布的廣泛性，Hb長(zhǎng)期以來(lái)一直是氧化還原蛋白質(zhì)直接電化學(xué)以及生物傳感研究的理想模型?；谘趸€原蛋白質(zhì)在電極上直接電子轉(zhuǎn)移的第三代電化學(xué)生物傳感器是當(dāng)前生物傳感器的研究熱點(diǎn)。為此，本研究主要目的在于構(gòu)造和發(fā)展以血紅蛋白直接電化學(xué)為基礎(chǔ)的新型第三代電化學(xué)生物傳感器，并對(duì)血紅蛋白的直接電化學(xué)和生物傳感器的性能進(jìn)

2、行探索性的研究。研究?jī)?nèi)容包括以下兩部分:
　　1、利用殼聚糖將巰基丙酸包被的CdTe量子點(diǎn)(QDs)修飾的Hb固載于玻碳電極表面，構(gòu)建了一種新型的電化學(xué)生物傳感器。在該傳感器中，QDs不僅能夠促進(jìn)Hb與電極間的直接電子轉(zhuǎn)移，而且提高了該傳感器對(duì)NO2-的催化性能。紫外-可見(jiàn)光譜分析結(jié)果表明QDs修飾的Hb仍然能夠保持其良好的天然結(jié)構(gòu)。在緩沖液與乙醇體積比為1的混合溶液中，固載于電極表面的Hb呈現(xiàn)出一對(duì)穩(wěn)定的、準(zhǔn)可逆氧化還原峰，在5

3、0～500mV/s的掃速范圍內(nèi)，該響應(yīng)是一個(gè)表面控制過(guò)程，掃速為100mV/s時(shí)，電子轉(zhuǎn)移速率常數(shù)ks為1.03s-1。所制備的電化學(xué)生物傳感器對(duì)NO2-還原具有良好的電催化響應(yīng)，其對(duì)NO2-響應(yīng)的表觀米氏常數(shù)Kmapp為0.202mmol/L，用于NO2-測(cè)定時(shí)，線性響應(yīng)范圍為7.5～120.0μmol/L，檢出限為2.5μmol/L。
　　2、聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)是一種聚陽(yáng)離子電解質(zhì)，通過(guò)將Hb包封于PDDA基質(zhì)

4、薄膜內(nèi)，構(gòu)筑了Hb-PDDA電化學(xué)生物傳感器，在不摻雜任何納米材料時(shí)，實(shí)現(xiàn)了Hb在電極表面的直接電化學(xué)。紫外-可見(jiàn)光譜分析結(jié)果表明，在Hb-PDDA薄膜中Hb能夠很好地保持其天然結(jié)構(gòu)。通過(guò)循環(huán)伏安實(shí)驗(yàn)，考察了磷酸緩沖溶液(PBS)-乙醇(ethanol)混合體系中乙醇比例對(duì)Hb的直接電化學(xué)行為的影響，在PBS-ethanol(V∶V/1∶1，pH7.0)混合體系中，該修飾電極在-0.8～0V(vs.SCE)范圍內(nèi)呈現(xiàn)出一對(duì)準(zhǔn)可逆且穩(wěn)定的