功能納米材料-血紅素對酪氨酸和大腸桿菌作用的研究.pdf

1、當今，食品及飲水中潛在的致病菌依然威脅著人類的生命安全，毫無疑問，開發(fā)能夠持續(xù)、快速、有效地檢測和殺滅致病菌的手段和方法勢在必行。而化學修飾電極以其廉價、高效、靈敏度高、綠色環(huán)保等優(yōu)點，較好地迎合了現(xiàn)階段致病菌殺滅任務的要求，受到了廣泛的關注；納米金比色法傳感器以其簡易性和多用性已引起人們廣泛關注，發(fā)展歷程雖只有短短十幾年，其在致病菌檢測領域必將有巨大潛力。
　　 本文研究了功能材料對生物分子的作用及其在致病菌檢測和殺滅中的應用

2、，主要分為以下三個方面：
　　 （1）通過固定血紅素(hemin)到聚酰胺胺/多壁碳納米管(PAMAM/MWCNT)復合膜修飾的玻碳電極(GCE)上，制備了一個電流型酪氨酸傳感器。以電化學阻抗、循環(huán)伏安及紫外可見吸收光譜研究了固定在電極上血紅素的可能狀態(tài)和電化學活性。在Hemin/PAMAM/MWCNT膜中，MWCNT顯示出其本質的電導活性，提高了電子傳遞效率；PAMAM 有力地增加了血紅素在電極表面的濃度。因此，這一復合膜對酪

3、氨酸具有較高的電催化氧化活性。在pH為7.0的磷酸鹽緩沖溶液(PBS)中，該電極對濃度在0.1到28.8 μM的酪氨酸有很好的線性響應，其靈敏度達到0.31 μA μM-1 cm-2。這一結果應歸功于電化學生成的高活性氧鐵卟啉(O=FeIV-P)對酪氨酸的高效催化氧化作用。同時，還探討了修飾電極對酪氨酸的催化氧化機理。
　　 （2）研究了血紅素/石墨氈(hemin/graphite felt，GF)復合電極進行電化學滅菌的效果。

4、通過化學鍵合手段將血紅素分子固定到氨基化的石墨氈表面，以此為電極，研究了其電化學動力學參數(shù)。該電極對氧氣還原有很好的催化活性。當以該電極作為工作電極，施加一定電壓后可用于氧氣的催化還原并生成具有高滅菌活性的活性含氧基團(ROS，如H2O2 及·OH等)。ROS可導致細菌細胞膜損傷，直至死亡。在優(yōu)化的條件下，其滅菌率在60 min時可達到99.9％。因此，這一復合材料電極有望在低電壓下(-0.6 V vs.SCE)實現(xiàn)飲用水的高效滅菌，且