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基于电聚合吡咯的电流式胆固醇生物传感器

吴洁颖  
【摘要】:胆固醇是人体中最丰富的类固醇,包括游离胆固醇和酯化胆固醇两种形式,合称为总胆固醇。人体所需的血清总胆固醇含量小于5.2mM(200mg/dl),当胆固醇含量高于6.2mM(240mg/dl)时需要引起重视。胆固醇的测定通常可以用作对心血管情况的评估,比如动脉硬化、高血压,它们可以导致冠心病、心机梗塞和脑梗塞。 电化学式胆固醇生物传感器主要是基于胆固醇氧化酶、胆固醇脂酶及辣根过氧化物酶的一种酶传感器,可以采用不同的酶固定化方法,依据电流或电压响应来测定胆固醇含量。 近年来有机导电聚合物制作的电流式生物传感器得到了广泛关注。在工作电极上直接制作导电聚合物能包埋各种生化反应所需要的生物组分(如酶、抗体)于电极表面的聚合物结构中,直接一步制备生物传感器。聚吡咯(PPy)在各种导电聚合物中尤其受到关注,它的低氧化电位使得从水溶液中形成一层与大多数生物成分相容的导电聚合物膜成为可能。而且,它的聚合简单,高导电性,化学稳定性和形成独立膜的能力都是它在生物传感器方面应用的优点。 本论文描述的胆固醇生物传感器是以丝网印刷的碳糊电极为基底,通过电聚合方法在导电聚吡咯膜内固定胆固醇氧化酶和辣根过氧化物酶,以亚铁氰化钾为电子转移介质,以电流法检测胆固醇浓度(浓度范围从0mg/dl至400mg/dl)。论文对电化学反应机理、传感器的电极、电极表面的电化学修饰、酶的固定化方法都做了详尽的阐述,并对电聚合过程的各项参数的选择、电极表面不同修饰物的作用以及影响实验结果的其他因素做了细致的分析。 该研究结果表明在碳糊电极表面通过电聚合方法能有效固定胆固醇氧化酶和辣根过氧化物酶于聚吡咯膜中,这有利于胆固醇生物传感器的微型化,工艺上的改进也利于实现大批量生产,并且以碳糊电极为基底能大大降低成本。


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