磁性壳聚糖微球的制备及其在漆酶固定化中的应用

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1、中文摘要光纤生物传感技术在医学、生物工程、食品工业和环境监控等方面有广阔的应用前景。基于漆酶催化的耗氧型光纤生物传感器可被应用于临床医学检测和早期疾病诊断。而生物传感材料是影响这类光纤生物传感器灵敏性，精确度和测试范围的主要蚓素。在本文中我们进行了大量的实验来制备固定化漆酶，使用该固定化酶可望提高基于漆酶催化的耗氧型光纤生物传感器的性能。我们的工作主要包括以下方面：1、利用反相悬浮法来制备磁性壳聚糖微球，通过加入戊二醛来实现微球的交联和硬化。并通过SEM，FTIR等测试技术对微球的形貌和结构进行观察和研究。测试结果表明制备的微球具有良好的球形形貌，且表面平滑，Fe。0a纳米粒子被包裹

2、在微球内形成核壳结构。微球的平均粒径为0．9um，尺寸分布范围窄。2、漆酶通过吸附和与戊二醛的交联被固定在磁性壳聚糖微球上。通过研究彳i同条件对漆酶固定化的影响，得出最佳的固定化条件为：50mg8％戊二醛交联的磁性壳聚糖微球，加入lOmL0．8mg／mL漆酶磷酸盐缓冲液(0．1mol／LpH=7．0)，在4℃固定2h。在此固定化条件下，酶的固定化效率为24％。3、研究固定化漆酶的性质。固定化酶的最适温度分别为10℃和55℃，最适pH为3．02。与游离酶相比，固定化漆酶与ABTS的亲和力降低，其Km值从36．8umoJ／I．增至171．1Hmol／L。但固定化酶的稳定性明显改善，在60

3、℃条件下保温210min，固定化酶保留酶活74％，而在相同条件下游离酶酶活仅保留19．4％。固定化酶连续进行10次操作后，酶活仍保持80％以上，漆酶使用效率明显提高，且该固定漆酶具有良好的存储稳定性。固定化也提高了漆酶在酸性条件下的稳定性。关键词：光纤生物传感器，漆酶，壳聚糖，固定化，稳定性AbstractFiberopticbiosensingtechnologyhasawideapplicationprospectinmedicalscience，biologicalengineering，foodindustriesandenvironmentmonitoring．Thefib

4、eropticbiosensorbasedonoxygenconsumptioninrelationtoanalyteoxidationoflaccaseCallbeappliedonclinicalmedicineexaminationanddiseasediagnosis．Thebiosensingmaterialisthemainfactortoinfiuencethedelicacy,precisionandtestingscopeofthefiberopticbiosensor．InthisPaoer-wehavedoneagreatdealofexperimentsont

5、hepreparationofimmobilizedlaccasewhichcanbeexpectedtoimprovetlleperformanceofthefiberopticbiosensorbasedonoxygenconsumptioninrelationtoanalyteoxidationof1accase．0urmainworksare：1、Magneticchitosanmicrosphereswerepreparedwithreversed-phasesuspensionmethodology．Cross-linkingandhardeningofthespheri

6、calparticleswereachievedbytheadditionofglutaraldehyde．Thetestingtechnologies，suchasSEM、FTIR，wereusedtoinvestigatethemorphologyandstructureofthemicrospheres．Theresultsindicatedt11atthemicrosphereshadwellshapedsphericflformwithsmoothsurfaceandMagneticFe30dnanoparticleswerepackedinthemicrospherest

7、oforillcore—shellstructure．Itsmeanparticlesizewas0．9IlmwithanalTowsizedistribution．2、Laccasewasimmobilizedonmagneticchitosanmicrospheresbyadsorptionandcross—linkingwithglutaraldehvde．Theeffectsoftheimmobilizationconditionsonlaccas