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蛋白质是一类具有特殊催化作用的生物大分子,研究蛋白质的直接电化学在生命过程中有着重要的地位,对于蛋白质结构功能研究、蛋白质电子传递过程的热力学和动力学研究都有着重要意义。本文主要以葡萄糖氧化酶(GOD)和血红蛋白(Hb)为研究对象,利用滴涂法将蛋白质或酶固定到电极表面,研究了蛋白质和酶的直接电化学,并以此来构筑电化学生物传感器,对所构建的传感器进行研究,得到线性范围和检测限等性能参数,此外对传感器的稳定性和重现性也进行了研究。将多壁碳纳米管(MWCNTs)分散在壳聚糖(Chit)溶液中先固定到金电极表面做为固定基质,再把葡萄糖氧化酶和金纳米棒(AuNRs)先后固载到金电极上制备GOD生物传感器。通过循环伏安法、电流-时间曲线对膜电极进行了表征,得到异相电子转移速率常数(ks)和表观米氏常数(KappM)等数值。实验结果显示,此生物传感器对葡萄糖的线性响应范围为2.80×10-4~5.88×10-3mol/L,检测限为2.06×10-5mol/L (S/N=3)。而且该传感器对葡萄糖响应迅速,具有较好的稳定性和重现性。用Chit-SWCNTs/AuNRs复合膜将血红蛋白固定在玻碳电极表面制备过氧化氢生物传感器,研究其直接电子转移和电催化性能。在0.1mol/LpH=7.0的磷酸盐缓冲溶液中,该复合膜电极有一对形态良好且可逆的氧化还原峰,式电位为-0.313V。电极上血红蛋白的表面覆盖度为(1.36±0.2)×10-9mol·cm-2,由Laviron’s方程计算的该复合膜的表观异相电子转移速率常数为1.95s-1。由复合膜电极对H2O2的电催化还原,得到表观米氏常数为2.47×10-5mol/L,说明复合膜电极对H2O2有很好的亲和性。另外,该传感器对H2O2响应迅速,有很好的稳定性和重现性。利用抗坏血酸(AA)还原氯亚铂酸钾(K2PtCl4),合成了一种超支化的铂纳米粒子(Hyper-branched platinum nanoparticles, HPtNPs),用透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(SEM)对该纳米材料进行表征。利用该纳米材料制备了Chit-MWCNTs/PtNPs复合膜电极,实现了血红蛋白在复合膜上的直接电子转移。本实验还研究了复合膜电极对过氧化氢的电催化,发现其对过氧化氢具有良好的电催化还原作用,线性范围为6.67×10-5~1.53×10-4mol/L (R=0.9963, n=23),检测限为9.43×10-6mol/L (S/N=3),表观米氏常数为1.35×10-5mol/L,可将其发展为H2O2生物传感器。