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电化学生物传感器具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、检测成本低、所需仪器简单、能在复杂体系中进行在线连续监测、易于实现微型化等优点,在化学、生物医学、环境监测、食品、医药和军事等领域有重要的应用价值。将新型纳米材料和聚合物材料应用于生物传感器的制备可以显著提高传感器的性能。本论文分别采用石墨烯氧化物(GO)、有序介孔碳硅纳米复合材料(MCSi)和聚丙交酯-co-乙交酯(PLGA)用于生物传感界面的构建。具体研究内容如下:(1)通过电聚合普鲁士蓝到石墨烯氧化物修饰的玻碳电极上,形成一种新颖的石墨烯氧化物/普鲁士蓝复合膜,通过拉曼光谱表征了该复合膜的成功修饰。电化学实验表明石墨烯氧化物极大地提高了普鲁士蓝的电化学响应。该复合膜修饰的电极用来检测过氧化氢,制备的过氧化氢传感器其线性范围宽5.0×10-6-1.2×10-3M ,检测限低1.22×10-7M (S/N=3) ,灵敏度高408.7uA·mM-1·cm-2以及重现性好。通过壳聚糖将葡萄糖氧化酶固定到该复合膜上,制成葡萄糖传感器。通过计时电流法表征该葡萄糖生物传感器对葡萄糖有好的催化响应,线性范围宽0.1-13.5 mM,检测限低3.43×10-7M (S/N=3),选择性高,并且有好的重现性和稳定性。在实际样品人血清的检测中回收率高,表明该传感器可用于检测实际样品中的葡萄糖含量。因此,石墨烯氧化物/普鲁士蓝复合膜修饰电极可能在电化学检测和生物检测方面有好的应用前景。(2)采用有序介孔碳硅纳米复合材料(MCSi)固定肌红蛋白(Mb)制备了Mb-MCSi膜修饰电极,研究了肌红蛋白在Mb-MCSi膜和电极表面间的直接电子传递和电催化行为。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附脱附曲线表征了有序介孔碳硅复合材料。电化学交流阻抗谱(EIS)表明肌红蛋白牢固的固定到MCSi复合材料中。紫外光谱(UV)结果表明Mb被固定于MCSi复合材料后,血红素周围的微环境没有改变,保持了肌红蛋白的天然构象和生物活性。同时,Mb-MCSi修饰电极对H2O2有显著的电催化作用,在1.0-20.0uM的范围内,其催化峰电流大小与H2O2的浓度有良好的线性关系。(3)采用一种生物可降解的聚合物材料聚丙交酯-co-乙交酯(PLGA)和室温离子液体(ILs)的复合膜作为基底去包埋蛋白质分子,并且研究了它的生物电化学性质。选择血红蛋白(Hb)作为一种模型蛋白研究PLGA和离子液体复合膜体系。讨论了扫速、pH值及干扰物质等对酶生物传感器的影响,实验结果表明,该传感器检测过氧化氢(H2O2)的检测限为2.37×10-7 M (S/N=3),线性范围为5.0×10-6-8.05×10-3 M,在此浓度范围内H2O2的催化还原电流和其浓度成正比。制备的生物传感器电化学响应好,灵敏度高,选择性高及重现性好。