论文部分内容阅读
生物小分子在有机体内起着关键的作用,其浓度的变化可看作某些疾病的信号,因此开发对生物小分子准确检测的手段对于疾病诊断具有重要的意义。电化学传感器凭借简单制备过程、高灵敏度、快速响应及低成本等优点,在生物小分子的检测领域展现了巨大的应用潜力。本学位论文针对多巴胺(DA)、尿酸(UA)、糖类和过氧化氢(H202)等不同类型生物小分子的检测,设计并制备了多种电化学电极材料。具体内容包括以下三个部分:(1)针对DA和UA的同时检测,在玻碳电极(GCE)表面通过循环伏安法(CV)以电聚合的方法沉积聚L-谷胱甘肽膜(P-L-GSH/GCE)。P-L-GSH/GCE利用CV、差分脉冲伏安法(DPV)等手段实现了对DA和UA的同时检测。P-L-GSH膜表面带的正电荷能通过静电相互作用提高分析物的富集,并且其疏松多孔的结构能增加电极的电化学活性位点。相比裸GCE,P-L-GSH/GCE对DA和UA具有更好的电催化性能,能够降低DA和UA的过电位,增大DA和UA的峰电流。结果表明,电聚合最佳聚合圈数为12圈。在优化条件下,P-L-GSH/GCE对DA和UA的线性检测范围分别为2～300 μM和10～500 μM,检测限分别为0.36 μM和3.45 μM。并且,该电极能够用于人体尿液中的DA和UA的检测。(2)针对葡萄糖的检测,通过一步水热合成法制备了镍锰-层状双金属氢氧化物(NiMn-LDH),通过其悬浮液滴加构建了用于葡萄糖电化学传感的电极(NiMn-LDH/GCE)。NiMn-LDH的层状结构增加了电子和离子通道,Ni3+中心在葡萄糖的氧化过程中起氧化剂的作用。结果表明,NiMn-LDH/GCE对葡萄糖检测的线性检测范围为2～671 μM,灵敏度为 97.31 μA mM-1 cm-2,检测限为 2 μM。(3)针对糖类(包括葡萄糖、蔗糖、赤藓糖醇、甘露糖醇)和H2O2的检测,在前一章基础上,以一锅法合成了镍锰-层状双氢氧化物@氧化石墨烯复合材料(NiMn-LDH@GO),类似的层状结构有助于复合材料的制备。GO不仅充当了 LDH生长的骨架,而且还起到了电子转移通道的作用。相比LDH,NiMn-LDH@GO对葡萄糖检测的灵敏度明显增大。研究发现,GO的优化含量为0.1 mg mL-1。NiMn-LDH@GO/GCE对葡萄糖、蔗糖、赤藓糖醇、甘露糖醇和H202具有良好的催化活性,能实现对它们的灵敏检测,灵敏度分别为839.2、465.8、910.5、969.2、96.82μAmM-1 cm-2,检测限分别为1.2、2.1、1.0、1.4、4.4 μM。