生物传感器的结构与性能研究

发布时间：2014-05-12

　　生物传感器是指利用生物和电反应原理,用固定化的生物材料(酶、抗原、抗体、激素、、或生物体本身(细胞、细胞器、组织)作为敏感元件,将生化反应信号转化为电信号,通过对电信号进行放大和模数转换,测量出被检测物质及其浓度的装置。生物传感器能够实现连续、快速、现场、在线活体检测与分析,并且还具有便携性、可行性、特异性、简便性、灵敏性、高效性、低成本等优点已广泛应用于环境监测与控制、生物制药与临床医学、食品安全与生物发酵等相关领域。如何改进其性能是研究工作者近年来的努力方向,基于此,本论文主要研究了不同纳米材料在基于聚乙撑二氧噻吩)抗坏血酸氧化酶(生物传感器中的构建及应用,制备出了性能更加优良的抗坏血酸(生物传感器。主要研究内容包括三部分:基于多壁碳纳米管(的生物传感器基于单壁纳米管(聚四氟乙烯(的生物传感器基于金纳米颗粒(的生物传感器。具体内容如下利用电聚合方法制备出纳米复合物膜,并深入研究了对复合物膜的电性质和形态结构的影响。我们发现的引入可以明显提高的电活性和机械稳定性,并使膜的形态结构发生巨大变化,由光滑、致密、规则的结构改变为不规则的三维网状结构。随后我们将通过一步电包埋法固定在纳米复合物膜中构建出生物传感器,并首次对成功进行了检测。该生物传感器在底物范围内展现出了较好的线性关系(相关系数为信噪比约为响应时间约为检出限为—,灵敏度为。与先前的生物传感器相比,明显改善了生物传感器的性能。然而,响应时间和又敏度等性能指标仍需改善。
　　采用了一种简单有效的方法制备出三明治型生物传感器。首先将修饰在铂盘电极表面,然后将滴加纳米复合物膜上。外面一层为防止酶分了脱落的溶液。随后我们成功对进行了检测。我们发现这种生物传感器的性能要明显优于和生物传感器。生物传感器在范围内展现出了非常好的线性关系(相关系数为信噪比约为,响应时间低于检出限为。灵敏度为—。
　　与先前的工作相比,响应时间、义敏度和检出限等重要性能指标均明显改善提高,操作稳定性和保存稳定性也显著提高。这可能归功于特殊的三明治型构建方法。当然纳米复合物膜及膜在改善生物传感器性能方面也起着非常重要的作用。综上所述足一个良好的生物传感器构建平台。
　　我们用氯金酸还原法成功制备出直径约的。随后我们用电聚合方法将掺杂到膜中制备出纳米复合物膜并进行了表征。实验发现可以明显促进电子在膜中的传递,这对提高生物传感器的性能是非常重要的。通过对不同浓度的样品检测,我们发现生物传感器有着不错的检测性能。它在范围内展现出了非常好的线性关系(相关系数穴为信噪比约为,响应时间低于,检出限为灵敏度为—。同时也有着非常理想的保存稳定性和抗干扰能力。通过分析比较,我们发现生物传感器的检测灵敏度明显高于先前的其它生物传感器。这可能是由于较高的比表面积和强吸附性的缘故。此外,在这一部分内容中我们还详细讨论了生物传感器的检测机制。这为生物传感器在下一步的实际应用中奠定了基础。

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