基于納米材料修飾的乙酰膽堿酯酶生物傳感器的左究.pdf

1、以乙酰膽堿酯酶（AChE）的催化活性為基礎的乙酰膽堿酯酶生物傳感器，近年來廣泛應用于有機磷和氨基甲酸酯類農藥的檢測。在乙酰膽堿酯酶傳感器制備過程中，對基礎電極表面修飾是至關重要的一步，一是可以增加酶固定在電極上的穩(wěn)定度，二是可有效地增強響應信號的靈敏度。
　　本文構建了三種納米材料修飾的電流型乙酰膽堿酯酶生物傳感器，運用自組裝、電沉積、共價鍵合等技術對電極表面進行修飾，并通過掃描電鏡、透射電鏡、循環(huán)伏安法和電化學阻抗法等多種檢測手

2、段對制備的AChE傳感器進行表征，結果表明所構建的乙酰膽堿酯酶傳感器具有較高的靈敏度，穩(wěn)定性，并且可以應用于水果，蔬菜等實際樣品的農藥殘留檢測。
　　（1）基于O-羧甲基殼聚糖-納米金復合物修飾的乙酰膽堿酯酶傳感器的制備
　　通過原位合成法制備了O-羧甲基殼聚糖-納米金復合物，由于O-羧甲基殼聚糖易溶于水，并且生物相容性更好，因此所制備的O-羧甲基殼聚糖-納米金復合物更加穩(wěn)定，并且更適合生物分子的固定。將此復合物滴加在玻碳電

3、極表面，通過N-羥基琥珀酰亞胺（NHS）和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽（EDC）混合物進行活化，使乙酰膽堿酯酶更加穩(wěn)定的固定到電極上。對其實驗條件進行優(yōu)化，在最優(yōu)條件下，以毒死蜱作為模板農藥，結果顯示在毒死蜱濃度為0.1-20μg/L和20-100μg/L的范圍內，農藥濃度與電流抑制率成一定比例，其檢測限為0.07μg/L。
　?。?）空殼納米金修飾的乙酰膽堿酯酶傳感器的制備
　　空殼納米金是一種新型

4、的納米材料，相比于金膠納米粒子，空殼納米金具有比表面積大、密度小、成本低和生物相容性好等優(yōu)點，并且空殼納米金作為微小的導電中心，充分暴露活性位點，更加促進電化學反應中電子的傳遞。本實驗制備空殼納米金作為傳感器界面的修飾材料，以毒死蜱和呋喃丹作為模板農藥，并對實際樣品進行分析，通過與傳統氣相色譜分析方法進行比較，該方法制備的酶傳感器具有檢測時間短，檢測限低等優(yōu)勢，并且實際樣品回收率高于90％。
　?。?）基于一步電沉積制備乙酰膽堿酯

5、酶傳感器的研究
　　基于一步電沉積的方法將殼聚糖、普魯士藍、多壁碳、空殼納米金快速、干凈地修飾到電極上，利用這四種納米材料的協同作用，能夠大大增大傳感器的響應電流，從而進一步提高酶傳感器的靈敏度。固定乙酰膽堿酯酶之后，滴涂Nafion溶液，能夠防止酶的丟失，提高傳感器的穩(wěn)定性。乙酰膽堿酯酶傳感器的電流特性通過循環(huán)伏安法和交流阻抗法進行表征?；谝阴Ｄ憠A酯酶的活性抑制原理，以馬拉硫磷，毒死蜱，久效磷，呋喃丹為模板農藥，實驗結果表明，