铜纳米复合材料构建电化学无酶传感器

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wohaishixinyonghu
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近年来,使用具有电催化活性的纳米材料替代酶修饰电极构建的电化学无酶传感器逐渐被发展起来,用于药物、食品、生物和环境等多领域的分析检测。电化学无酶传感器相对于酶传感器克服了酶在某些方面的缺陷和不足,使得其在检测过程中具有电流响应时间短、选择性好、灵敏度高、稳定性好、使用寿命长等优势。纳米材料,尤其是功能纳米材料(如金属和类石墨烯等),因其卓越的特殊性能,常被用作构建电化学传感材料。活性氧(ROS)是机体在新陈代谢过程中产生的含氧的活性中间体。人体内ROS的浓度过高将会引起氧化应激,造成体内DNA和蛋白质等的损伤,引发一系列疾病的发生。氨基酸是构成动物营养所需蛋白质的基本物质,也是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位。它不仅参与体内代谢和调节各种生理机能活动,而且与各种疾病的发生密切相关。本文旨在合成出具有球形结构的铜纳米材料(CuNS)用于构筑电化学无酶传感器用于ROS和氨基酸的检测。具体工作内容包括以下几个部分:  (1)类黄酮金属配合物基于它们优异的抗氧化性和药理作用,引起人们极大的关注和兴趣。配合物中的金属离子可通过切换不同的氧化态来参与氧化还原反应,该性质可被应用于电化学传感中。本项工作通过将芦丁铜(R-Cu)配合物修饰到铜纳米球(CuNS)表面来拟构建电化学无酶O2·-传感器。该传感器在1.0-105.0 nM范围内与响应电流呈现良好的线性关系,检测限为0.05 nM。此外该传感器灵敏度高、抗干扰能力强、稳定性好,用于实际样品中检测结果令人满意。  (2)基于Cu NS和二硫化钼(MoS2)大的比表面积和良好的催化活性,开发了一种电化学传感器用于L-半胱氨酸(L-Cys)的检测。将MoS2电沉积到玻碳电极表面用于Cu NS的进一步修饰,构建Cu NS/MoS2复合材料修饰电极。实验结果表明由于Cu NS和MoS2协同作用,该传感器对L-Cys具有高的催化活性和快的电流响应。在0.5-350 nM范围内与响应电流之间呈线性关系,检测限为0.05 nM。此外,该传感器具有很好的抗干扰能力,能抵抗共存的氨基酸或电活性物质的影响。
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