葡萄糖氧化酶-金纳米粒子修饰电极灵敏检测葡萄糖浓度
葡萄糖传感器的电极材料
葡萄糖传感器的电极材料葡萄糖传感器是一种用于测量葡萄糖浓度的装置，广泛应用于医学、食品和环境监测等领域。
其中，电极材料是葡萄糖传感器中至关重要的组成部分。
本文将介绍葡萄糖传感器的电极材料及其特点。
1. 纳米材料纳米材料是葡萄糖传感器中常用的电极材料之一。
纳米材料具有较大的比表面积和优异的电化学性能，能够提高传感器的灵敏度和稳定性。
常见的纳米材料包括金纳米颗粒、银纳米颗粒和二维纳米材料等。
金纳米颗粒具有良好的电化学活性和生物相容性，可用于制备高灵敏度的葡萄糖传感器。
银纳米颗粒也具有较好的电化学性能，并具有抗菌作用，可用于制备具有抗菌功能的葡萄糖传感器。
二维纳米材料如石墨烯、二硫化钼等具有出色的导电性和生物相容性，能够提高传感器的灵敏度和选择性。
2. 金属材料金属材料是传统葡萄糖传感器中常用的电极材料之一。
常见的金属材料包括铂、银和金等。
这些金属具有良好的电导率和稳定性，能够有效地催化葡萄糖的氧化反应。
铂是最常用的金属材料之一，具有较高的电化学活性和稳定性，能够提高传感器的灵敏度和选择性。
3. 生物材料生物材料是葡萄糖传感器中独特的电极材料。
这些材料通常是通过将生物分子固定在电极表面来实现对葡萄糖的检测。
例如，将葡萄糖氧化酶固定在电极表面，通过测量氧化酶催化葡萄糖氧化产生的电流来测量葡萄糖浓度。
这种生物材料具有高度的选择性和灵敏度，常用于医学领域的葡萄糖监测。
4. 碳材料碳材料是一类新型的电极材料，具有优异的电化学性能和生物相容性。
常用的碳材料包括碳纳米管、石墨烯和碳纳米球等。
碳纳米管具有良好的导电性和机械强度，能够提高传感器的灵敏度和稳定性。
石墨烯是一种具有单原子厚度的二维材料，具有出色的电导率和生物相容性，可用于制备高灵敏度的葡萄糖传感器。
碳纳米球具有较大的比表面积和优异的电化学性能，能够增强传感器的灵敏度和稳定性。
葡萄糖传感器的电极材料是实现葡萄糖检测的关键因素之一。
不同的电极材料具有不同的特点和适用范围，可以根据具体需求选择合适的电极材料。
基于纳米金检测葡萄糖实验方法的探讨
透析 过 夜 ， 去 多余 的盐 离 子 。取 该 溶 液 １ Ｌ， 搅 拌 下 加 除 ０ｍ 在
入 １０ ０ Ｕ／ 酶 溶 液 １ 过 夜 。 ０ Ｉ的 ０ｍＩ，
２ ２ 吸 光 度 与 浓 度 的 关 系 随着 血 糖 浓 度 的增 高 ， 光 度 值 ． 吸 递 增 。表 明纳 米 颗 粒 已 固 化 了足 够 量 的 ＧＯ 结 果 见 图 ２ Ｄ， 。 ２３ 最佳实验条件 ． 实 验分别 考察 了磷酸盐 缓冲液 的浓度 、 ＧＯ 的 浓 度 、 米 诺 浓 度 、 氧 化 物 酶 的浓 度 、 体 金 用 量 、 Ｄ 鲁 过 胶 颗 粒 的大 小 、 应 体 系 温 度 和 反 应 时 间 等 对 纳 米 金 催 化 体 系 △ Ａ 反 ４ ０ｎ 的影 响 ， 果 表 明 ， 反 应 体 系 在 磷 （ 转 第 １ ２ ５ ｍ 结 此 下 ９ ６页 ）
Ｚｈ ｎ ｉｕ ａ ｇ Ｚｈ ｌ ｎ，
Ｊｉｈ ｎ Ｌｉ ｎ Ｚｈ ｕ Ｌｉ ｎ ｑ ｏ ｇ， ｅ ｏ ｇ， ｕ Ｐｉ ｇ， ｏ ａ ｇ ｉ ｎ Ｐ“Ｘｉ ｏ ｕ ａｙ ｎ
（ ｐ ｒｍｅ ｔ ｆ Ｌａ ｏ ａｏ ｙ， ｎ ｉ ｏＨｏｐｉａ ， Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｂ ｒ ｔｒ Ｘｉ ｑａ ｓ ｔ ｌ ｏ
近 年 来 ， 纳 米 金 的研 究 及 应 用 一 直 十 分 活 跃 ， 粒 径 的 对 小
测 仪 Ｎ ２ 来 测 定 加 入 血 清 的 反 应 液 的 最 大 吸 收 峰 。取 ２ ０ Ｄ ０ ０ Ｌ显 色 液 与 纳 米 金 中混 匀 ， 别 加 入 葡 萄 糖 浓 度 为 ３ ６ １ 、 分 、 、２
递 增 。结 论 关 键 词 ： 法 ； 纳 米金 ； 葡 萄糖 测 定 ； 干 化 学 方 Ｄ Ｉ１ ． ９ ９ｊｉ ｎ １ ７— １Ｏ ２ １ ． ７ ０ ４ ０ ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ６ ３ ４ ３ ． Ｏ １ １ ． ０ ｓ
金纳米颗粒修饰钛电极的制备及其对葡萄糖氧化的电催化活性
金纳米颗粒修饰钛电极的制备及其对葡萄糖氧化的电催化活性于文强;易清风
【期刊名称】《黄金》
【年(卷),期】2009(030)007
【摘要】利用恒电流电沉积法,制备出金纳米颗粒修饰钛电极(Au/Ti).利用循环伏安、电位阶跃等电化学技术,研究了碱性溶液中Au/Ti电极对葡萄糖氧化的电催化活性.与多晶金电极相比,葡萄糖在Au/Ti电极上氧化的起始电位更低、电流密度明显增加.实验表明,Au/Ti电极对葡萄糖氧化具有很高的电催化活性.对葡萄糖在
Au/Ti电极上的双电位阶跃分析表明,葡萄糖在0.1 ml/L NaOH溶液中的电化学氧化反应速率常数为5.79×104cm3/(mol.s).
【总页数】4页(P5-8)
【作者】于文强;易清风
【作者单位】湖南科技大学化学化工学院,411201;湖南科技大学化学化工学
院,411201
【正文语种】中文
【中图分类】O646
【相关文献】
1.新型纳米金直接修饰玻碳电极的制备及其电催化活性 [J], 黄健;杨昌柱;崔艳萍;张敬东;Munetaka Oyama;濮文虹;郑燕琼
2.钛钼氧化物负载硅钨酸盐聚苯胺膜修饰电极制备及对抗坏血酸的电催化 [J], 张
海丽;柳华春;闫红云;余新武
3.聚邻氨基酚/Ni2+修饰碳糊电极的制备及其对葡萄糖的电催化氧化 [J], 杨涛;焦奎;杨婕;赵常志;曲文营
4.氢氧化镍薄膜修饰玻碳电极的制备及其对 L-赖氨酸氧化的电催化活性 [J], 刘晓芹;郝瑶;郭满栋
5.电沉积纳米金修饰钛电极对甲醛的电催化氧化 [J], 于文强;易清风
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
纳米金属氧化物在葡萄糖氧化酶传感器中的应用进展
科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界(上接第12页)[2]毛秀英,吴欣娟,于荔梅,等.部分临床护士发生针刺伤情况的调查[J].中华护理杂志,2003,38(6):422-425.[3]庄丽琴,郑素玲.卫生学校护生针刺伤调查分析及防护[J].医学理论与实践,2010,23(3):370-372.[4]黄谨耘,陈清.在大专护生基础护理教学中开展职业防护教育的效果观察[J].护理学报,2009,16(8A):8-11.[5]龚小敏,陈遂,张静,等.江西省66所医院医护人员职业损伤状况调查[J].中国护理管理,2005,5(3):45-48.[责任编辑:杨玉洁]0引言在已经报道的各种不同种类的纳米材料中,纳米金属氧化物(NMOs)作为酶固定基质促进传感器的发展引起了人们的关注[1-3]。
金属的纳米结构的氧化物比如锌,铁,铈,锡,锆,钛,镁等金属,被发现具有功能化的生物相容性,高的表面反应活性,高的催化效率,无毒和催化特性,并且还表现出增强的电子转移动力学和很强的吸附能力,且对生物分子的固定化提供了一个合适的微环境,因此纳米金属氧化物逐渐被用来固定生物分子来构建含酶的生物传感器。
用NMOs 固定葡萄糖氧化酶(GOx)构建葡萄糖氧化酶传感器有很多方法,一种方法为使具有高的等电点(IEP)的NMOs 通过静电相互作用来固定具有低IEP 的酶,而使用此方法来改善葡萄糖传感器的灵敏度和线性范围是这个领域的研究焦点,以下综合介绍几种常见的NMOs 在葡萄糖氧化酶生物传感器中的应用进展。
1锌、铈、钛、铁、镁、镍等纳米氧化物在葡萄糖传感器中的应用现状梳状形貌的单晶氧化锌(ZnO)可通过气相沉积法制备出来,其具有的三维多孔网络提供了高的比表面积和良好的生物相容性,使得GOx 的负载量达到了很高的密度,基于这种NMOs 的葡萄糖传感器的灵敏度可达到15.33μA mM -1cm -2,GOx 对葡萄糖的亲和性也很高,米氏常数(K m )为2.19mM [4]。
用磁性纳米粒子固定葡萄糖氧化酶测定痕量葡萄糖的方法[发明专利]
![用磁性纳米粒子固定葡萄糖氧化酶测定痕量葡萄糖的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/73583aaae518964bce847ca4.png)
专利名称：用磁性纳米粒子固定葡萄糖氧化酶测定痕量葡萄糖的方法
专利类型：发明专利
发明人：李建平,熊志刚
申请号：CN201110391001.X
申请日：20111129
公开号：CN102495047A
公开日：
20120613
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种用磁性纳米粒子固定葡萄糖氧化酶测定痕量葡萄糖的方法。
在碳糊电极表面，通过磁性纳米粒子而修饰固定在电极表面的葡萄糖氧化酶氧化溶液中的葡萄糖生成双氧水，双氧水与鲁米诺溶液形成电致化学发光体系。
该体系在电极电压的作用下产生非常强的电致化学发光信号和电化学信号。
光信号强度在一定范围内与溶液中的葡萄糖浓度成正比。
据此建立了一种测定葡萄糖的电致化学发光分析方法。
在+0.2～+1.4V(vs.SCE)电位范围内进行循环伏安扫描，葡萄糖在
1×10-5～1.0×10-2mol/L浓度范围内与电致化学发光峰强度i呈良好的线性关系。
本发明克服了现有技术存在过于复杂等诸多缺点，灵敏度高，对于葡萄糖的检测易于自动化。
申请人：桂林理工大学
地址：541000 广西壮族自治区桂林市建干路12号桂林理工大学
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。
纳米材料在葡萄糖电化学传感器上的应用
[文章编号]1671—8178(2007)04—0105—03纳米材料在葡萄糖电化学传感器上的应用彭 颐 胡柏林(湖北职业技术学院医学院,湖北孝感432000)[摘 要]葡萄糖氧化酶与纳米粒子连接形成的纳米级结构,为葡萄糖的检测提供了新的思路。
文章回顾了各种新的纳米粒子与葡萄糖氧化酶组成的系列用于葡萄糖的检测方法,并对其应用前景进行了展望。
[关键词]纳米粒子;葡萄糖氧化酶;电化学[中图分类号]O65[文献标识码]A[收稿日期]2007-11-10[作者简介]彭颐(1971-),女,湖北孝感人,硕士,湖北职业技术学院医学院讲师,主要研究分析化学。
糖尿病是一种常见的代谢紊乱性或内分泌疾病,可诱发肾、心血管、视网膜和神经系统产生多种并发症,其死亡率仅次于心血管、肿瘤,居第三位,被列为世界三大疾病之一。
糖尿病在我国发病率也比较高。
因此,血液中葡萄糖的精确测定对于糖尿病的诊断和长期护理非常关键。
除了临床葡萄糖分析,葡萄糖检测装置也应用于生物技术和食品工业。
这种广泛的应用领域大大促进了葡萄糖传感器的发展和多样化。
生物传感器是能将被测物的浓度与可测量的电信号关联起来,原理如图所示。
被测物质通过扩散进入生物敏感膜层,经分子识别、发生生化反应后,所产生的信息被相应的物理转换器转换成与被测物浓度相关的电信号。
生物敏感膜又称分子识别元件,是生物传感器的关键部分。
其所含生物组分可以是酶、组织、细菌、酵母、抗体/抗原等。
其中研究和应用最多的是酶传感器。
图1 葡萄糖生物传感器原理图1 葡萄糖氧化酶传感器葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,G OD ),1928年由Muller 等发现,此后,Neka matsu 、Konelia 、Yoshi o 等先后对其作了大量的研究并投入生产,Fiedurek 和Rogalski 等对酶单位的增加做了大量的研究工作,尤其对葡萄糖氧化酶的辅基-黄素腺嘌呤二核苷酸(F AD )做了深入的研究,并给出了详细的说明,目前该酶在临床检测和食品工业有广泛的用途。
金纳米 葡萄糖氧化酶
金纳米葡萄糖氧化酶金纳米葡萄糖氧化酶是一种重要的生物催化剂，具有广泛的应用价值。
它能够将葡萄糖催化氧化为葡萄糖酸，并产生电子供应给电子受体。
这种酶在生物传感器、生物燃料电池、生物制药等领域具有重要的应用前景。
金纳米葡萄糖氧化酶具有许多独特的特点。
首先，金纳米颗粒具有较大的比表面积，能够提供大量的反应活性位点，从而提高酶的催化效率。
其次，金纳米颗粒具有良好的生物相容性，不会引起免疫反应或毒性反应，从而保证了生物体内的安全性。
此外，金纳米颗粒还具有良好的稳定性和抗氧化性能，能够保持酶的活性并延长其使用寿命。
金纳米葡萄糖氧化酶在生物传感器中的应用是其最主要的应用之一。
生物传感器是一种将生物分子与传感器技术相结合的新型检测技术，能够对特定的生物分子进行高灵敏度、高选择性的检测。
金纳米葡萄糖氧化酶可被固定在传感器表面，并与葡萄糖结合形成复合物。
当待测样品中含有葡萄糖时，葡萄糖与酶发生反应，产生电子流并转化为电信号，从而实现对葡萄糖的检测。
通过调节金纳米颗粒的形状、尺寸和表面修饰，可以进一步提高传感器的灵敏度和稳定性。
金纳米葡萄糖氧化酶还可以应用于生物燃料电池中。
生物燃料电池是一种将生物质能直接转化为电能的装置，具有清洁、可再生的特点。
金纳米葡萄糖氧化酶可被固定在电极表面，与葡萄糖发生氧化反应，产生电子并将其传递到电极上，从而产生电流。
通过调节金纳米颗粒的形状和尺寸，可以提高生物燃料电池的效率和稳定性。
金纳米葡萄糖氧化酶还可以应用于生物制药中。
生物制药是一种利用生物技术制造药物的方法，具有高效、低成本、高纯度的特点。
金纳米葡萄糖氧化酶可被用作生物制药过程中的催化剂，能够提高反应速率和产物纯度。
通过调节金纳米颗粒的形状和尺寸，可以进一步优化生物制药过程中的催化效果。
金纳米葡萄糖氧化酶具有广泛的应用前景。
它在生物传感器、生物燃料电池、生物制药等领域具有重要的应用价值。
随着纳米技术的不断发展和完善，金纳米葡萄糖氧化酶的应用前景将更加广阔。
基于纳米金检测葡萄糖实验方法的探讨
基于纳米金检测葡萄糖实验方法的探讨张志伦;吴杰红;刘萍;周良琼;蒲晓允【期刊名称】《国际检验医学杂志》【年(卷),期】2011(032)017【摘要】目的探讨基于纳米金快速检测葡萄糖的新技术.方法依赖酶包被金纳米粒子(GNPs)吸附固定葡萄糖氧化酶(GOD)和辣根过氧化物酶(HRP).葡萄糖在GOD 的催化下发生氧化反应生成H2O2,生成的H2O2在HRP的催化作用下与TBHBA 发生颜色反应,检测产物的最大吸收峰.结果反应体系在530 nm处有最大吸收峰,吸光度值随葡萄糖浓度的增加而递增.结论 GNPs吸附的酶分子能够用于血糖的检测,并能增加试剂的稳定性.【总页数】2页(P1923,1926)【作者】张志伦;吴杰红;刘萍;周良琼;蒲晓允【作者单位】第三军医大学新桥医院检验科,重庆,400037;第三军医大学新桥医院检验科,重庆,400037;第三军医大学新桥医院检验科,重庆,400037;第三军医大学新桥医院检验科,重庆,400037;第三军医大学新桥医院检验科,重庆,400037【正文语种】中文【相关文献】1.基于L-半胱氨酸、纳米金、壳聚糖共修饰的葡萄糖生物传感器的制备及检测 [J], 马进毅2.纳米金-还原氧化石墨烯修饰葡萄糖氧化酶传感器的制备及其电流法检测饮料中的葡萄糖 [J], 郑海松;毛慎;丁顺;陈雪娇;李云飞;宗凯;操小栋;叶永康3.基于纳米金-聚多巴胺-硫堇-石墨烯/壳聚糖/葡萄糖氧化酶纳米复合物膜修饰电极构建的葡萄糖生物传感研究 [J], 苏丽婷;刘盼;彭花萍;刘爱林4.基于上转换纳米颗粒和金纳米颗粒的Cd2+免疫检测新方法 [J], 邓晨;李琳;张林威;程云辉;陈茂龙;许宙5.基于金包裹磁性纳米粒子与适配体修饰CdTe纳米探针的凝血酶检测方法 [J], 文艳清;龙倩;张友玉;李海涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
葡萄糖氧化酶-金纳米粒子修饰电极灵敏检测葡萄糖浓度2016-06-19 12:24来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
自组装法制备GOD/AuNPs/Chit-GP/GC 修饰电极过程示意图
近年来, 氧化还原酶与电极间的直接电子传输的相关研究引起了越来越多研究者的关注. 该领域的研究不但可以为深入探究生物体系复杂的电子传输机理提供良好的模型, 还可为新型的电化学生物传感器,生物燃料电池以及酶反应器等诸多方面的研究奠定基础. 然而, 由于酶的氧化还原中心往往深埋于其结构内部, 而且酶在裸电极表面容易因吸附而失活, 因此酶的活性中心与电极表面间的直接电子转移难以实现. 近期的研究发现, 选择合适的生物相容性材料和适宜的酶固载方法不仅可以有效保持酶的生物活性,还可较好地实现酶与电极间的直接电子传输. 由于其独特的结构和性质, 纳米材料尤其是碳基的纳米材料, 已被广泛应用到了酶的固载及新型生物传感器的构筑等方面. 例如, Sun等利用壳聚糖功能化石墨烯与葡萄糖氧化酶(GOD)间的自组装制备了GP-GOD玻碳(GC)修饰电极, 并利用其实现了对葡萄糖高效、灵敏的检测. Jiang等利用非共价修饰方法将壳聚糖修饰于单壁碳纳米管(SWNT)表面, 并进一步在复合物表面原位生长Au纳米粒子(GNPs), 从而制备了 SWNT-GNPs复合物. 利用该复合物与微过氧化物酶-11(MP-11)所构筑的
MP-11/SWNT-GNPs/Au修饰电极, 不仅可有效促进固载酶在电极表面的直接电子传输, 还可实现其对氧气的有效电催化.
作为一种新型碳基二维纳米材料,石墨烯由于具有较大的比表面积和良好的电子传输性等优点在电化学领域受到了广泛的关注. 研究表明, 利用石墨烯作为电极材料不仅可以促进氧化还原酶与电极间的直接电子转移, 还可以使所构筑的电化学生物传感器具有较好的性能. 例如, Zhao等将细胞色素c吸附到壳聚糖-石墨烯膜修饰的GC电极上成功构建了化学修饰电极. 该修饰电极不仅可实现细胞色素c与电极间的直接电子转移, 还可对NO表现出较好的电催化能力.然而, 由于石墨烯纳米片间存在强烈的范德华力及π-π相互作用, 致使其易发生团聚, 甚至堆叠成石墨, 从而使石墨烯丧失其特有的单片结构具有的独特性质, 也减少了其比表面积. 此外, 石墨烯表面的疏水性还阻碍了石墨烯与水溶性的氧化还原酶的进一步作用, 限制了石墨烯在生物传感器方面的应用. 因此, 制备兼具水溶性和生物相容性的石墨烯复合材料, 对其在氧化还原酶的固载及在第三代生物传感器构筑中的应用甚为重要.
辽宁大学绿色合成与先进材料制备化学辽宁省重点实验室张谦等人通过共价键作用和原位还原法制备了金纳米粒子/壳聚糖-石墨烯纳米复合材料(AuNPs/Chit-GP). 利用FT-IR, UV-vis, TEM 以及XRD对所合成的纳米复合物的结构和形貌进行了表征. AuNPs/Chit-GP呈现明显的正电荷, 因此可通过静电相互作用固载葡萄糖氧化酶(GOD),并构建GOD/AuNPs/Chit-GP/GC修饰电极. 该修饰电极不仅可成功地实现GOD与电极间的直接电子转移, 还对葡萄糖表现出良好的催化性能. 实验结果表明, 其催化的线性范围为2.1～5.7μmol/L, 检出限为0.7μmol/L, 灵敏度为 79.71 mA•cm-2•mM-1.这种集金属纳米粒子、生物相容性高分子以及石墨烯为一体的纳米复合物的构筑为无媒介体的电化学生物传感器的研究提供了一个良好的平台.。