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血糖监测对于糖尿病的诊断与治疗至关重要,电化学生物传感器结合了电化学分析方法和酶生物技术,已在血糖的分析检测中得到广泛应用,其中电极元件的生物电催化活性与载体材料密切相关。在用来制备电极的各种纳米材料中,纳米二氧化钛(TiO2)具有良好的化学稳定性、生物相容性以及亲水性,而且比表面积大、价格低廉、形貌可控等优点从而得到广泛应用。TiO2可以被做成纳米颗粒、1D的纳米棒、纳米线、纳米管和2D的纳米片等多种结构,而在电极基底上有序的1D阵列结构更有利于电子的传递。基于此,本论文以有序的TiO2阵列结构为载体材料,通过进一步的结构优化构建葡萄糖电化学生物传感器。主要结果包括:1、在导电玻璃(FTO)电极上通过水热法优化制备有序TiO2纳米棒阵列(TiO2 NRs),并在此基础上制备TiO2分支纳米棒阵列(TiO2BNRs)、顶端蚀空Ti02纳米棒阵列(TiO2NRs-HOT)。三种有序纳米TiO2阵列结构修饰电极对葡萄糖均有一定的响应能力,可以此为基底进一步制备更高活性的传感电极。2、采用交联法将葡萄糖氧化酶(GOx)固定在电极表面制备酶基葡萄糖电化学传感器,基于响应电流分析传感性能。结果表明GOx/TiO2NRs-HOT/FTO酶电极对葡萄糖检测的性能最佳,灵敏度是81.52 μ A mM-1cm2,检测的线性范围为0.001-0.1 mM(相关系数R2=0.9959),检测限为0.77μM(S/N=3)。所制备的酶电极对葡萄糖均具有较高的选择性,并且也都具有良好的稳定性和重现性。3、采用水热法在Ti02有序阵列修饰电极表面复合纳米CuO制备无酶葡萄糖电化学传感器。对比三种无酶电极,CuO/TiO2NRs-HOT/FTO电极的检测灵敏度最高(875.41 μAmM-1cm-2),对葡萄糖浓度响应的线性范围为0.001—1mM(相关系数R2=0.9982),检测限为0.42μM(S/N=3)。所制备的无酶电极对葡萄糖均具有较高的选择性、良好的稳定性和重现性。4、选择表现最优的TiO2NRs-HOT修饰电极,置于氨气气氛下进行高温氮掺杂处理,得到了 N-TiO2NRs-HOT电极。用交联法固定GOx,得到的/N-TiO2NRs-HOT/FTO酶电极的检测灵敏度提高到160.98 μ A mM-1 cm-2;水热法复合纳米CuO,得到的CuO/N-TiO2 NRs-HOT/FTO无酶电极的检测灵敏度也提高到1394.87 μ A mM-1 cm-2。说明简单的掺杂改性可以提高Ti02阵列结构的导电性,明显改善电极的传感性能。