基于納米材料修飾的生物E+E傳感器研究
隨著人民生活水平的提高，糖尿病已經成為危害國人健康的主要病種之一，如何預防和治療糖尿病是一項十分重要的任務。臨床上主要是根據病人血液中葡萄糖水平來確定病人是否患有糖尿病，因此快速、準確測定葡萄糖濃度在臨床上具有極其重要的意義。另外，大量的研究已經證實，β-葡聚糖可以改善末梢組織對胰島素的感受，降低對胰島素的要求，促進葡萄糖恢復正常，對糖尿病有明顯的抑制和預防作用。因此市面上出現了大量針對糖尿病人的保健產品，其主要成分就是葡聚糖。衡量這些保健食品的優劣，主要的標準就是葡聚糖的含量。

基于納米材料修飾的生物E+E傳感器研究
因此，高效、準確測定葡聚糖的含量是研究的重點。目的：開發幾種導電性高、生物兼容性好、對酶親和力強的新型納米復合材料，利用該新型材料有效固定酶，構筑穩定性好、電化學響應快、靈敏度高、重現性好的葡萄糖生物E+E傳感器和葡聚糖生物E+E傳感器。為葡萄糖和葡聚糖的快速檢測提供靈敏的科學方法，為同類其他生物E+E傳感器的構建提供理論依據。方法：采用化學方法制備納米普魯士藍（nano-PB）和金納米粒子（AuNPs），混合后得到新型納米復合材料。利用該新型納米復合材料和生物兼容性良好的殼聚糖（CS）為載體，高效固定酶，構建葡萄糖生物E+E傳感器。 實驗中通過循環伏安法（CV）和電化學阻抗譜以及時間-電流曲線法研究了E+E傳感器的電化學特性，深入研究納米復合膜材料成分對E+E傳感器靈敏度的影響，并探討了該E+E傳感器的抗干擾性和臨床應用。基于電沉積普魯士藍-殼聚糖/納米金-殼聚糖雜交膜的葡聚糖生物E+E傳感器。采用循環伏安法在電極表面組裝PB-CS膜。采用計時電流法在電極表面組裝AuNPs-CS膜。以生物兼容性良好的殼聚糖為載體，高效固定酶。 實驗中運用掃描電鏡技術法對電極表面進行表征，并采用時間-電流曲線法和CV法研究E+E傳感器對葡聚糖的電流響應。探索了材料成分對E+E傳感器靈敏度的影響，并考察了E+E傳感器的選擇性和穩定性，zui后檢測了該E+E傳感器的實際運用。結果：基于普魯士藍/納米金復合材料修飾的葡萄糖生物E+E傳感器.E+E傳感器在葡萄糖濃度為0.01~1.0mmol·L~(-1)范圍內呈良好的線性關系，檢測限為2.0mmol·L~(-1)，表觀米氏常數為5.1mmol·L~(-1)，表明該納米修飾膜固定的酶與底物的親和力比較大，顯示了較高的催化活性。實驗中驗證了納米修飾膜中添加的AuNPs可以提高E+E傳感器靈敏度；在酶膜外層覆蓋殼聚糖膜不僅可以維持酶的高活性、減少酶的滲漏，而且還可以阻止電活性干擾物的滲入。該E+E傳感器分析速度快、專一性強、靈敏度高，可用于糖尿病人血糖的測定。基于電沉積普魯士藍-殼聚糖/納米金-殼聚糖雜交膜的葡聚糖生物E+E傳感器 2.1實驗中優化了PB-CS、AuNPs-CS膜在電極表面組裝的*條件。PB-CS膜的沉積條件：K3[Fe(CN)6]與FeCl3的濃度均為0.05mmol·L~(-1)、CS的濃度為0.01%、pH為2、沉積圈數為10圈；AuNPs-CS膜的沉積條件：氯金酸和殼聚糖的濃度為0.01%和0.025%時在–0.2V的電位下沉積180s。在這兩種納米膜的沉積中添加的CS使得AuNPs、PB的穩定性提高、分布更均勻。實驗中運用時間-電流曲線法優化出該E+E傳感器的*工作體系：葡聚糖酶的*濃度為20mg·mL~(-1)；*應用電勢為0.0V；*測試底液的pH為7.0。利用時間-電流曲線法檢測出E+E傳感器在葡聚糖為0.00625~0.09375mmol·L~(-1)的范圍內呈線性關系，直線斜率為3.14μA·(mmol·L~(-1))，并由斜率計算得出靈敏度為100μA·(mmol·L~(-1))~(-1)·cm~(-2)，檢測限為0.00156mmol·L~(-1)。表明運用電沉積技術制得的納米修飾膜比傳統的化學制備的納米修飾膜的催化活性高、對底物的親和力大。 2.4殼聚糖修飾膜展現了很好的抗干擾能力。而且該E+E傳感器儲存一個月，酶能保持80%活性。實際樣品檢測中，本方法和標準分光光度法做了對照，二者測定實際樣品的數值相關性良好。

基于納米材料修飾的生物E+E傳感器研究
結論：采用化學法和電沉積技術制備nano-PB/AuNPs/CS復合膜和PB-CS/AuNPs-CS復合膜，將酶固定于修飾電極表面上，制得新型葡萄糖E+E傳感器和葡聚糖E+E傳感器。AuNPs的引入大大提高了這兩種E+E傳感器的靈敏度，而PB不僅提高了E+E傳感器的靈敏度，而且使得這兩種E+E傳感器具有較低的工作電位（0.0V），提高了E+E傳感器的選擇性。葡萄糖E+E傳感器和葡聚糖E+E傳感器用于實際樣品的測定，取得了滿意的效果，并且其制備過程簡單，成本低，具有潛在的應用價值。