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生物电化学传感器是电化学与生物学的交叉与融合,以其高选择性、高灵敏性、高检测分析速度、易于微型化、操作简单及便于在线活体监测等特点,在医药工业、食品检测、环境监测以及探究生命体信息传递规律等诸多领域方面均有广阔的研究应用前景,已成为当今分析化学研究领域的前沿与热点。本论文致力于发展新型材料固定化技术,以改善所固定的生物分子的活性、提高生物传感器的性能及发展新型研究方法用于生物传感。我们利用具有良好导电性、生物相容性和能很好地保持酶活性的纳米材料用于固载蛋白质,构建有利于电子转移的生物界面;采用新型酶抑制法用于定量检测农药西维因;利用双酶界面用于葡萄糖传感。具体的研究工作如下:1.通过煅烧生物碳材料--龙虾壳,简单有效地一步合成了氮掺杂的多孔碳(N-DPC)纳米材料,并将该纳米材料用于固载葡萄糖氧化酶(GOD)构筑了N-DPC/GOD传感层,将其运用到电化学葡萄糖传感器。由于N-DPC纳米复合材料具有较大的比表面积和良好的生物相容性,有利于将GOD分子固载于修饰电极表面,可用于研究酶的直接电子传输及葡萄糖的检测。该传感器对葡萄糖浓度检测范围为0.025 m M-7.0 m M(R=0.9992,n=14),检测限为2.5μM。2.我们首先制备Au NPs/MPS/Au修饰电极,该电极表面带负电荷,会对阴离子探针[Fe(CN)6]3-/4-表现出排斥作用。该电极在乙酰胆碱酯酶(ACh E)和氯代乙酰硫代胆碱(ATCl)共同存在下,能生成带正电的硫代胆碱会与金纳米颗粒通过Au-S键相结合,使电极表面转变成带正电荷的状态,与阴离子探针[Fe(CN)6]3-/4-表现出良好的信号反应。由于西维因的抑制作用,在西维因的存在下,该电极的电流信号将有所下降,据此可定量灵敏的检测西维因的含量。线性范围为0.003-2.00μM,相关系数为0.9880,检测限为1.0 n M。3.构筑了4-amino thiophenol/Au NPs/GOD-HRP/MUA-MCH/Au电极。在含有苯胺和葡萄糖的溶液中,在HRP存在的条件下,GOD催化葡萄糖氧化还原氧气产生的过氧化氢能够催化苯胺发生聚合,产生聚苯胺薄膜,随着葡萄糖含量的增加,会产生更多的过氧化氢用于在电极表面聚合更大量的聚苯胺,由于产生的聚苯胺作为惰性电子传质阻碍成阻碍阴离子探针[Fe(CN)6]3-/4-与电极表面的电子传输伴,因此峰电流逐渐减小。该葡萄糖传感器能够在较低的工作电位(0.25 V)下进行,减小其他有机化合物质的干扰,因此和人血清葡萄糖共存的尿酸和多巴胺干扰物质的干扰可以忽略不计。该传感器对葡萄糖检测的线性范围为0.015-10m M,检测限为5μM,灵敏度为61.85μA m M-1 cm-2。