论文摘要
糖尿病是危害人类健康的严重疾病之一,并且以极快的速度增长。评估糖尿病的客观指标是人体中血糖的含量,控制血糖浓度,关键在于严格限制糖尿病人从食物中摄入过多的葡萄糖,因此,建立一种快速、高效、低成本的检测食品中的葡萄糖的方法十分必要。导电聚合物因其电导率高、比表面积大和比重轻等特点备受人们关注,而纳米材料具有大的比表面积和特殊的物理性质,二者均在生物传感器领域有着广泛的应用。本文以导电聚合物和纳米材料作为增大电信号和固定葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase,GOD）的基质,通过层层累积技术（Layer-by -Layer,LBL）和电聚合方法构建了检测葡萄糖的电化学生物传感器。并对这些传感器进行了一系列性能的研究,如响应速度、检测线性范围、检测限、稳定性、实际样品检测等。本研究的内容主要包括以下几个部分:1.基于聚丙烯胺（Poly（allylamine）,PAA）/聚苯乙烯磺酸钠（Poly（sodium 4-styrenesulfonate）,PSS）和金纳米粒子（Gold nanoparticles,GNPs）/铅纳米线（Pb nanowires,PbNWs）构建葡萄糖生物传感器。将聚丙烯胺和聚苯乙烯磺酸钠交替沉积到电极表面后浸在金纳米粒子、铅纳米线、葡萄糖氧化酶复合物溶液中。用此修饰后的电极为工作电极检测葡萄糖,并对该传感器的各项性能指标进行了优化。该传感器的响应时间少于5秒,检测线性范围在0.1mmol/L到6.0mmol/L,四周之后其活性仍为原来的90%,并且表现出良好的选择性。2.构建基于层层累积技术和聚吡咯（Polypyrrole,PPY）/二氧化钛（Titanium dioxide,TiO2）纳米复合物/双酶系统的葡萄糖生物传感器。聚吡咯/二氧化钛纳米复合物能够很好的增强传感器的电流信号,双酶系统可以进一步提高检测葡萄糖的灵敏度。该传感器的响应时间在6秒之内,线性范围0.04mmol/L到4.2mmol/L,检测限为0.3μmol/L,该传感器的重复性好,并能用于实际样品检测。3.构建基于层层累积技术结合聚苯胺（Polyaniline,PANI）/聚邻氨基苯酚（Poly（o-aminophenol）,POAP）/普鲁士蓝（Prussian blue,PB）的葡萄糖生物传感器。聚苯胺和聚邻氨基苯酚结合后的导电性优于单一聚合物的导电性。优化了该传感器的实验电压、温度、酶的负载量、酸度等条件,该传感器响应时间少于6秒,检测线性范围为0.25mmol/L到50mmol/L,最低检测限为0.005mmol/L。此外,该传感器还显示出优越的抗干扰能力和稳定性。4.构建基于壳聚糖（Chitosan,CS）/多壁碳纳米管（Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs）和聚吡咯/二氧化钛纳米复合物的葡萄糖生物传感器。将二氧化钛纳米复合物分散在聚吡咯溶液中,增大了聚吡咯的导电性。壳聚糖/多壁碳纳米管和聚吡咯/二氧化钛纳米复合物不仅增加了电流响应,而且是葡萄糖氧化酶良好的载体,可以很好的保留了葡萄糖氧化酶的活性。该传感器响应时间少于5秒,检测线性范围在6.2×10-6mol/L到1.0×10-3mol/L,检测限为3.5×10-6mol/L。该传感器已经成功运用到实际样品的检测。5.构建了金纳米粒子/多壁碳纳米管/聚吡咯生物复合材料修饰电极的电流型葡萄糖生物传感器。该传感器的线性范围为5μmol/L到12mmol/L、最低检测限为0.1μmol/L、检测0.05mmol/L葡萄糖的相对标准偏差（Relative standard deviation,RSD）为4.8%,10天后该传感器的活性为原来的95%。该传感器对葡萄糖的检测有好的灵敏度和选择性,并可用来对实际样品检测,例如果汁和茶饮料。
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标签：层层累积技术论文; 导电聚合物论文; 纳米材料论文; 葡萄糖生物传感器论文;