基于碳纳米管的安培型HO生物传感器的研究教程分析.pptVIP

基于碳纳米管的安培型H2O2生物传感器的研究 报告人：麦智彬 导师：邹小勇副教授 目录 选题背景及意义 仪器和试剂 实验方法 结果与讨论 结论 创新点 致谢 选题背景及意义 仪器和试剂 电化学实验在CHI660a电化学工作站中进行，采用三电极系统，传感器作为工作电极，铂丝作为辅助电极，Ag/AgCl作为参比电极。 扫描电镜（SEM）照片采自日本电子株式会社场发射扫描电子显微镜（型号：JSM-6330F），透射电镜（TEM）照片采自日本电子株式会社透射电子显微镜（型号：JEM-2010HR）。红外光谱采用德国Bruker公司傅里叶变换红外光谱-红外显微镜联用仪（型号：EQUINOX 55）制作。 HRP购自国药集团化学试剂有限公司 ，规格：250units/mg 所有溶液均用二次水配制, 所有实验均在0.05mol/L pH6.5 PBS中进行。 结果与讨论： MWNTs的物理表征 传感器对H2O2的响应 条件实验 传感器的性能 图3 传感器对H2O2响应的CV曲线 条件实验： 静电吸附时间选择 扫描速率选择 pH选择 工作电位选择 酶用量选择 传感器性能 传感器增敏效应的机理探讨 传感器的响应时间 传感器的工作曲线（线性范围为30μmol/L~5.5mmol/L ；相关系数为0.9995。在S/N=3的情况下，检出限为19μmol/L ） 米氏常数（米氏常数为1.93mmol/L ） 传感器工作寿命研究（四天后电流下降了6.3%，之后保持稳定 ） 结论： 传感器具有较好的线性范围和检测限，且具有较长的寿命； CNTs的空间和电子效应导致传感器具有特殊的增敏效应； 该传感器为制作双酶体系传感器奠定基础。  致谢感谢2004年度中山大学化学学院创新基金 对本项目的资助 Thanks 本论文的创新点 首次利用Thi作为介体制作CNTs生物传感器； 利用非生物活性的CNTs固定具有生物活性的HRP，实现对生物体系的检测，体现了材料化学和分析化学以及生物分析的相互结合； 结合CNTs的空间结构和电子性质，提出了CNTs对生物传感器增敏效应的假设。 HRP recognition * A Carbon Nanotube Based Hydrogen Peroxide Biosensor 生物传感器是当今电分析化学的研究前沿，新型材料 （如纳米材料，杂化材料等）在生物传感器中的应用是 当今的科研热点之一。本研究工作充分利用当今材料 科学的新成果和新技术（CNTs），探索H2O2安培 传感器的制作方法，把分析科学与材料科学、生命科学 有机的结合起来。 碳纳米管(CNTs)及CNTs生物传感器的研究进展 自从Lijima于1991年发现CNTs以来，CNTs便由于独特的理化性质： 如导体和半导体性质，极高的机械强度，良好的吸附能力，较大的 比表面积和长径比，较多的催化位点等而备受科学家们的关注，从 结构上来说CNTs可以分为单壁碳纳米管（SWNTs）和多壁碳纳米 管（MWNTs）。 SWNTs MWNTs 碳纳米管(CNTs)及CNTs生物传感器的研究进展 由于CNTs本身较大的比表面积，良好的吸附能力，用于电分析化学中则表现为电催化效应（增敏作用和电位降）。因此CNTs电化学生物传感器中具有更为广阔的应用前景。 近3年来国内外有关CNTs生物传感器的综述就有10篇之多。 References: 1. K. Balasubramanian, M. Burghard. [J]. Small, 2005,1(2):180-192. 2. E. Katz, I. Willner. [J]. ChemPhysChem, 2004, 5(8):1084-1104. 3. J. Wang. [J]. Electroanalysis, 2005, 17(1):7-14. H2O2生物传感器的研究意义： GOD(OX)+glucose+H2O→GOD(RED) + gluconic acid+ H2O2 H2O2+HRP→H2O+HRP-I 氧化还原代谢是生物体内最重要的代谢类型之一，许多 氧化还原代谢的产物都包含H2O2，因此建立H2O2的准 确，快速的分析方法对于监测生物体内的代谢过程、生 物制剂的研发、环境分析、食品检验等方面具有重要意 义。 L-lactate+O2 +LOD(OX)→pyruvate+H2O2+LOD(RED) 本论文的实验方法 1 利用Nafion（一种阳离子交换树脂）修饰玻碳电极 (GC)。 2 通过其磺酸基所带的负电荷静电吸附Thi（硫堇，结构 类似亚甲蓝，可用作电子媒介体）构成传感器底层。 3 电极外层使用CHIT（壳聚糖，一种生