溶膠-凝膠電化學(xué)生物傳感器的研究.pdf

1、中山大學(xué)博士學(xué)位論文溶膠凝膠電化學(xué)生物傳感器的研究姓名：梁汝萍申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：分析化學(xué)指導(dǎo)教師：蔡沛祥20040518摘要功能膜上，制備出一種新型的功能化溶膠凝膠膜乳腺癌抗原免疫傳感器。修飾前體中氨基的引入為抗體在功能化s01gel膜上的交聯(lián)固化提供了條件。抗體通過雙功能試劑以手臂的形式與氨基化solgel相互連接起來，延伸了抗體與基體電極之間的距離，不僅大大增加了抗體活動(dòng)的自由度，而且消除了基體位阻帶來的不穩(wěn)定、失活和變性等不

2、利因素的影響，有效地保持了固化抗體的生物活性，增強(qiáng)了傳感器的穩(wěn)定性和選擇性。另外，本文對這兩種免疫傳感器的檢測結(jié)果進(jìn)行了比較，并分析了原因。3影響生物傳感器實(shí)際應(yīng)用的最大障礙是它們的重復(fù)使用性，可重復(fù)使用的免疫傳感器用于臨床分析引起了眾多研究者的興趣。本文在低溫下，以溶膠凝膠為固定化材料，通過混合經(jīng)處理的石墨粉、甲胎蛋白抗體和溶膠凝膠，制備了表面可更新的免疫傳感器。提出一種相對簡單的定量測定甲胎蛋白的分析方法。該傳感器堅(jiān)固、多孔，具有可

3、更新的表面，作為一種可重復(fù)使用的電化學(xué)傳感裝置，顯示出令人滿意的化學(xué)和物理穩(wěn)定性，為臨床診斷AFP提供了一種實(shí)用的手段。4利用Nation膜內(nèi)負(fù)電性的磺酸基和solgel薄膜內(nèi)負(fù)電性的硅氧基團(tuán)與L一賴氨酸陽離子之間的靜電作用，實(shí)現(xiàn)了L賴氨酸小分子在電極表面的固定化研制成NafionL賴氨酸溶膠凝膠膜傳感器。與采用電聚合法制備的聚厶天冬氨酸修飾電極進(jìn)行了性能比較，結(jié)果表明，這兩種修飾電極對多巴胺(DA)均具有良好的催化氧化作用，可較好消除

4、從等陰離子對測定的影響；其中，以溶膠凝膠法制備的修飾電極具有過程簡單、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性好等特點(diǎn)，更適應(yīng)生物樣品中DA的測定。5將溶膠凝膠包埋技術(shù)與靜電作用相結(jié)合，將Co(Phen)2”很好地固定于電極表面的修飾膜中，制備出solgelCo(Pholl)2膜修飾電極。該修飾電極對NO的電化學(xué)氧化具有很好的催化作用，使其氧化電位負(fù)移了210mV。solgel基質(zhì)特有的負(fù)電性微結(jié)構(gòu)有效地防止了Co(Phen)22的泄漏，而中性的N

5、O小分子則可以自由進(jìn)出∞1gel的孔徑而使得膜內(nèi)外濃度相等，使制備的傳感器具有良好的穩(wěn)定性、靈敏性和抗干擾能力，生物體內(nèi)常見的干擾物質(zhì)如抗壞血酸、N02‘和兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)的代謝物等不干擾測定。6結(jié)合溶膠凝膠技術(shù)、自組裝技術(shù)和納米粒子效應(yīng)設(shè)計(jì)傳感器界面，提出一種新的生物傳感器中生物分子的固定化方法，研制出基于直接電子傳遞的第三代生物傳感器。首先將氨基化溶膠凝膠自組裝到經(jīng)處理的玻碳電極表面，利用與自組裝膜上氨基間的強(qiáng)烈作用將納米金粒子固

6、定于溶膠凝膠的三維網(wǎng)絡(luò)中，再通過靜電吸附作用實(shí)現(xiàn)辣根過氧化物酶在納米金粒子表面的固定化。將制備的生物傳感器用于對過氧化氫的催化還原，結(jié)果表明，本文提出的納米金自組裝固定化酶方法，不僅有效地保持了酶的催化活性，而且還大大提高了酶與電極間的電子傳遞速率，顯著提高了傳感器對過氧化氫的響應(yīng)靈敏度。7將溶膠一凝膠固定化技術(shù)應(yīng)用于陰離子選擇性電極的研制中，制備出以束縛于solgel中的硫化鎘難溶鹽為敏感膜的溶膠凝膠硫離子傳感器。采用循環(huán)伏安法研究了