半乳糖氧化酶在石墨烯復(fù)合膜內(nèi)的電化學(xué)生物傳感研究.pdf

1、石墨烯自從2004年第一次被報(bào)道以來，引起了廣泛的關(guān)注。石墨烯是一種新型的二維碳納米材料，由于它高的比表面積、優(yōu)良的導(dǎo)電性等優(yōu)異性能，被公認(rèn)為一種理想的電極修飾材料，因此被廣泛用于電化學(xué)傳感器的研究中。半乳糖氧化酶(galactose oxidase,GAO)是一種銅蛋白氧化酶，能夠?qū)⒋碱愌趸上鄳?yīng)的醛，然而其電活性中心深埋在其巨大的分子結(jié)構(gòu)中，與電極之間的直接電子轉(zhuǎn)移很難發(fā)生。本論文利用石墨烯及聚合物納米復(fù)合材料來固定半乳糖氧化酶，構(gòu)

2、建電化學(xué)酶生物傳感器，為半乳糖氧化酶提供了合適的微環(huán)境，保留了酶的活性，實(shí)現(xiàn)了電極與酶之間的直接電子轉(zhuǎn)移，且對相應(yīng)底物有著良好的電催化作用。本論文的主要工作概括如下：
　　(1)合成了聚乙烯醇(polyvinylalcohol,PVA)功能化氧化石墨烯(GO)復(fù)合膜(GO-PVA)，并首次用GO-PVA復(fù)合膜來固定半乳糖氧化酶，形成納米復(fù)合膜GO-PVA/GAO，并用掃描電鏡(SEM)和交流阻抗譜(EIS)進(jìn)行了表征。將其作為電極

3、修飾材料，即GO-PVA/GAO/GCE，用循環(huán)伏安法研究了此修飾電極的直接電化學(xué)行為、緩沖溶液PH的影響以及掃速的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合膜內(nèi)的GAO實(shí)現(xiàn)了其直接電化學(xué)行為且對半乳糖(galactose)和二羥基丙酮(dihydroxyacetone,DHA)具有良好的電催化能力，線性范圍寬且檢測限低。而且，此生物傳感器有著良好的穩(wěn)定性以及重現(xiàn)性。
　　(2)合成了聚乳酸納米金復(fù)合材料(Au@PLLA)，并將其用于修飾還原型石墨

4、烯(RGO)，將半乳糖氧化酶(GAO)固載于其中，構(gòu)建新穎的生物傳感器。通過循環(huán)伏安法研究了半乳糖氧化酶的直接電化學(xué)及相關(guān)的電化學(xué)性質(zhì)，用安培法研究了生物傳感器檢測半乳糖(galactose)和二羥基丙酮(DHA)。結(jié)果顯示該傳感器對半乳糖和二羥基丙酮具有高效的催化性，檢測限都為0.79μM(S/N=3)。
　　(3)利用聚乙二醇二縮水甘油醚(PEGDGE)和氧化石墨烯(GO)制備了GO-PEGDGE復(fù)合膜，構(gòu)建了新型的基于GO-