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基于碳纳米管体修饰的葡萄糖生物传感器研究

作　者: 贺瑛
导　师: 王艳
学　校: 中南大学
专　业: 制药工程
关键词: 多壁碳纳米管体修饰石墨葡萄糖氧化酶生物传感器
分类号: TP212.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 146次
引　用: 2次
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内容摘要

生物传感器的研究已成为现代分析化学和生命科学的重要前沿课题。性能优良的生物材料的选择和切实可行的固定化方法的建立,是高灵敏度、高选择性生物传感器成功研制的核心问题,成为传感技术研究领域的热点和难点。近些年来纳米材料因其优越的特性而在生物传感器中受到重用。本论文的创新点是直接将多壁碳纳米管体修饰石墨作为葡萄糖生物传感器的裸电极,且结合当前具有研究前景的天然高聚物壳聚糖、聚乙烯亚胺和正硅酸乙酯制作直接电子传递型葡萄糖生物传感器,并对其制作条件进行优化及性能比较；同时研究了基于以上三种包埋方式结合导电聚合物制作间接电子传递型葡萄糖生物传感器。主要研究内容及结果如下：1.比较多壁碳纳米管体修饰石墨电极及纯石墨电极的区别,发现多壁碳纳米管体修饰具有工艺简单、费用低廉且性能好的优势。2.分别优化包埋条件制作直接电子传递型葡萄糖生物传感器,进行性能比较后发现,用正硅酸乙酯采取溶胶-凝胶法直接包埋葡萄糖氧化酶至多壁碳纳米管体修饰石墨裸电极上制取的直接电子传递型葡萄糖生物传感器性能优越。3.优化导电聚合膜的制作工艺,并与三种包埋物质组合制成间接电子传递型生物传感器,经电化学性能测试之后发现聚亚甲基蓝的膜性能较好,与三种包埋物质组合得到的传感器效果均好,尤其与正硅酸乙酯最优；而聚中性红膜性能较差,不适合与文中所用裸电极搭配组合成生物传感器。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-19
  1.1 生物传感器的研究进展  7-10
    1.1.1 生物传感器的工作原理  7-8
    1.1.2 安培型生物传感器发展概况  8-9
    1.1.3 应用领域  9-10
  1.2 安培型生物传感器的制备  10-14
    1.2.1 物理吸附法  11
    1.2.2 包埋法  11-12
    1.2.3 交联法  12
    1.2.4 共价结合法  12-13
    1.2.5 电化学聚合法  13
    1.2.6 层层组装法  13-14
    1.2.7 双层磷脂膜(BLM)法  14
  1.3 文中采用物质及方法简介  14-17
  1.4 碳纳米管在生物传感器中的应用  17-18
  1.5 本研究的目的、意义及研究内容  18-19
第二章实验部分  19-25
  2.1 材料及仪器  19-21
    2.1.1 主要试剂  19-20
    2.1.2 主要仪器  20
    2.1.3 主要溶液配制  20-21
  2.2 实验方法  21-25
    2.2.1 GOD酶活测定  21-22
    2.2.2 Graphite-MWNTs制作  22
    2.2.3 直接电子传递葡萄糖生物传感器的制备  22-23
    2.2.4 间接电子传递葡萄糖生物传感器的制备  23-24
    2.2.5 表征方法  24-25
第三章直接电子传递葡萄糖生物传感器  25-36
  3.1 MWNTs体修饰石墨电极  25-26
    3.1.1 SEM图  25
    3.1.2 电化学性能测试  25-26
    3.1.3 小结  26
  3.2 直接电子传递葡萄糖生物传感器的制备  26
  3.3 结果与讨论  26-36
    3.3.1 Graphite-MWNTs/GOD/Chit最佳制备条件确定  26-29
    3.3.2 Graphite-MWNTs/GOD/PEI最佳制备条件确定  29-31
    3.3.3 Graphite-MWNTs/GOD/TEOS最佳制备条件确定  31-35
    3.3.4 小结  35-36
第四章间接电子传递葡萄糖生物传感器  36-52
  4.1 导电聚合膜的制作  36
  4.2 导电膜聚合条件的优化  36-47
    4.2.1 聚天青I导电膜  36-39
    4.2.2 聚甲苯胺蓝导电膜  39-41
    4.2.3 聚中性红导电膜  41-45
    4.2.4 聚亚甲基蓝导电膜  45-47
  4.3 间接电子传递酶电极  47-50
    4.3.1 壳聚糖包埋间接电子传递酶电极  47-48
    4.3.2 聚乙烯亚胺包埋间接电子传递酶电极  48-49
    4.3.3 正硅酸乙酯溶胶-凝胶包埋间接电子传递酶电极  49-50
  4.4 小结  50-52
第五章结论  52-54
参考文献  54-59
致谢  59-60
读研期间发表的主要论文  60

基于碳纳米管体修饰的葡萄糖生物传感器研究

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