基于纳米粒子-酶层层组装的安培生物传感器

生物传感器是一门由生物、化学、物理、医学、电子技术等多种学科相匀渗透成长起来的新学科。发展电化学生物传感器是化学传感器研究的个重要领域，也是人们一直感兴趣的一个研究方向。人们一直在探求，在生物传感器的制备过程中将生物活性分子有效地固定于电极表面的新方法。将纳米技术与生物传感技术相结合是目前生物传感器研究领域的热点。由于纳米粒子具有高的比表面积、生物相容性、以及独特的电子、光子、和异相催化特性，能显扮提高生物酶在纳米粒子表面的催化活性。本论文在前人研究工作的基础上，主要做了以下几方面的工作：1．利用半肤胺单分子层修饰金电极，将银纳米粒子通过静电，吸附在半肤胺自组装单层膜的氨基端。然后辣根过氧化物酶分子通过静电吸附固定在银纳米粒子表面。实验结果表明，这种基于纳米粒子／生物酶分子自组装的力法，能够有效地将辣根过氧化物酶固定在电极表面。而且这种方法也为其它生物酶传感器的制备提供了可能性。2．利用原子力显微镜对金基底表面的组装过程以及银纳米粒子和辣根过氧化物酶在金基底表面的分布进行表征。通过在轻敲模式下所得到的AFM图直接观察金基底表面依次组装半耽胺、银纳米粒子、辣根过氧化物酶后的表而形貌特征。3．用循环伏安方法和安培电流法对辣根过氧化物酶生物传感器催化过氧化氢的行为进行了研究。研究了磷酸缓冲溶液的pH值和电流检测过程中所施加的工作电位对酶电极响应电流所产生的影响，得出了利用该辣根过氧化物酶生物传感器检测过氧化氢的最优化检测条件。研究了辣根过氧化物酶生物传感器检测过氧化氢的灵敏度，最低检出限，以及符合线性关系的浓度范围。对辣根过氧化物酶生物传感器的重现性和稳定性进行了研究。