壳聚糖修饰电极的研究及其在生物分析中的应用

论文摘要

生物高分子壳聚糖是甲壳素脱乙酰化反应产物,具有很好的生物兼容性、可生物降解性、成膜性和反应性,实际应用广泛。壳聚糖也常用于固定生物分子,研制酶电极等生物传感器。本学位论文中,对壳聚糖和酶电极近期研究进展进行了简要的综述,并完成了以下研究工作。1.利用壳聚糖对Cu2+的配位吸附作用,制得壳聚糖-Cu2+复合膜修饰电极,进一步通过Cu2+与蛋白质的配位作用将葡萄糖氧化酶固定在金电极上制得酶电极。该酶电极检测葡萄糖的线性范围为0.03～2.5 mmol L-1,线性相关系数为0.997,检测限为1μmol L-1（S/N=3）。以电化学石英晶体微天平（EQCM）技术监测了各修饰过程。2.在氧化条件下使对苯醌和壳聚糖的氨基发生醌胺反应,对壳聚糖进行改性,并利用改性壳聚糖固定葡萄糖氧化酶,研制了葡萄糖氧化酶电极。该酶电极检测葡萄糖的线性范围0.001～2 mmol L-1,灵敏度为8.37μA L mmol-1,线性相关系数为0.999。3.以戊二醛为交联剂,利用壳聚糖中氨基的活泼特性,将多巴胺连接到壳聚糖分子上,制备了电活性的壳聚糖-多巴胺复合材料及壳聚糖-多巴胺-碳纳米管复合材料。以FTIR和UV-VIS光谱对复合物进行了表征。复合物修饰Au电极能观察到邻酚的氧化还原峰,并能有效催化NADH的氧化,过电位可降低500 mV。修饰电极对NADH的检出限为65 nmol L-1。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 壳聚糖
• 1.1.1 壳聚糖的理化性质
• 1.1.2 壳聚糖在传感器中的应用
• 1.2 酶生物传感器
• 1.2.1 酶生物传感器的发展
• 1.2.2 酶的固定方法
• 1.3 本文构思
• 2+复合物膜固定葡萄糖氧化酶用于葡萄糖传感'>第二章 壳聚糖-Cu²⁺复合物膜固定葡萄糖氧化酶用于葡萄糖传感
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器和试剂
• 2.2.2 实验步骤
• 2.3 结果与讨论
• 2O₂电还原方式触发壳聚糖电沉积'>2.3.1 H₂O₂电还原方式触发壳聚糖电沉积
• 2+的吸附'>2.3.2 CS/Au电极上Cu²⁺的吸附
• 2+-CS/Au电极用于葡萄糖传感检测'>2.3.3 制备GOD- Cu²⁺-CS/Au电极用于葡萄糖传感检测
• 2.4 小结
• 第三章 醌胺聚合物为固定化酶载体的葡萄糖传感器
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器和试剂
• 3.2.2 CLCS-Pt复合物的合成
• 3.2.3 修饰电极的制备
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 CLCS的表征
• 3.3.2 CLCS-Pt修饰电极
• 3.3.3 葡萄糖在CLCS-Pt-GOD修饰电极上的响应曲线
• 3.3.4 检测电位与溶液pH值的影响
• 3.3.5 CLCS-GOD-Pt/Au电极的稳定性研究
• 3.4 小结
• 第四章 多巴胺修饰壳聚糖复合材料用于NADH的检测
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器和试剂
• 4.2.2 实验步骤
• 4.2.3 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 复合材料的光谱表征
• 4.3.2 CS-DA-CNT/Au修饰电极的电化学性质
• 4.3.3 检测条件的选择
• 4.3.4 NADH在CS-DA-CNT复合物修饰电极上的电催化氧化及其检测
• 4.4 小结
• 结语
• 参考文献
• 附录
• 学位期间发表的相关论文
• 致谢