几种新型酶生物传感器的构建及其生物传感应用

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1、◎轴為々終夫考硕±学位论文几种新型酶生物传感器的构建及其生物传感应用．．？■－．学科专业分析化学学位类型囚科学学位□专业学位研究生姓名管云导师姓矣、职称條超讲师论文编号Ｓ１６０２７１６湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一六年五月－？分类号巧级学校代码１０５４２学号２０１３０２１２０９５４几种新型巧生物传感器的掏建及其生物传感应用Ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｅ村ｏｎｏｆｓｅｖｅｒａｌｎｏｖｅｌｅｎｚｍ

2、ｅｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓａｎｄｔｈｅｉｒｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｂｉｏｓｅｎｓｉｎｇ研究生姓雀管表指导教师姓名、职称陈超讲师学科专业分析化学研究方向生化分析及生妨传感湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一六年五月须南师范大学学位论文原创性声明：本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究王作所取得的成果。除文中臣经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人

3、和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意巧到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签這；舊表２４年Ｗ２的湖南师范大学学位论文版权使用授权书研本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属湖南师范大学。同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，全允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南卿范大学可Ｌ义将本学位论文的部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｌ义采用影印、缩巧或扫描尊复制手段保存和汇编本

4、学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密ｓｆ。＂Ｖ＂’）（请在Ｌ义上相应方框巧打作者签養：嚷吾日期：為ｆｆｃ年ｔ月Ｈ曰导师签名：、絶曰期：年Ｚ月２＊３＾曰尚摘要生物传感器由生物活性材料（酶、核酸、抗体/抗原等）与各类物理化学传感转换技术有机结合而组成，用于各种化学物质的分析和检测。近年来，安培酶生物传感器的研究一直很活跃，而开发各种新型复合材料以实现酶分子的高效高活性固定作为成为该领域的研究前沿之一。本学位论文简要综述了的电化学生物传感器

5、的原理、制备及其应用，并结合酪氨酸酶催化氧化和多种纳米复合材料的优异性能，基于研发新型复合材料构建新型高效酶生物传感器并将其应用于酶反应底物及酶抑制剂开展了系列创新性工作。主要工作如下：（1）首次研究了聚多巴-酪氨酸酶复合物（PDM-Tyr）的简易制备及其在酪氨酸酶底物（苯酚及其酚类复合物）和酪氨酸酶抑制剂（阿特拉津）传感中的应用。利用酪氨酸酶（Tyr）催化聚合左旋多巴（L-DOPA）实现酶催化酶的反应底物的聚合，同时利用酶反应聚合物原位包埋酶，获得聚多巴-酪氨酸酶（PDM-Tyr）复合物，用UV-vi

6、s和SEM对该复合物的形成过程及形貌进行了表征，同时将该酶复合材料滴干于金电极表面并用Nafion进一步加固构建了一种新型高性能生物传感器。实验结果表明该传感器能够实现对苯酚、对氯苯酚、对甲酚及邻苯二酚的高灵敏度、低检测限和较宽线性范围的检测。其中对10nM~1.25μM范围内的苯酚呈线性响应关系，响应灵敏度高-1-1-2达5122μAmM(72.5mAmMcm)，检测下限可达5nM，该灵敏度相比大多数同类传感器报道值增加了几个数量级。我们测定所制备app的传感器米氏常数(KM)为3.13M，表明所固

7、定酶对底物结合能力强，催化活性好。同时，基于阿特拉津对酪氨酸酶的抑制作用，该传感器也可实现对阿特拉津的快速灵敏检测，线性响应范围为50ppb~30ppm，检测下限低至10ppb。同时，该传感器稳定性好、准确度高、灵敏度好、制备简便，有望在生物科技和表面涂层等众多领域得到广泛应用。I（2）利用聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDDA）能够促进MWCNTs的分散、能还原HAuCl4和能提高所得Au纳米粒子(AuNPs)的稳定性等性质，一步合成新型纳米复合材料PDDA-MWCNTs-AuNPs。用SEM和TEM对该复

8、合物进行了表征。同时，我们将该复合材料滴干在金电极表面，并通过吸附酪氨酸酶和葡萄糖氧化酶构建了能够同时对两种酶反应底物和酶抑制剂进行高性能传感的传感器。所得Tyr/PDDA-MWCNTs-AuNPs/Au电极对苯酚传感性能优异，在10ppb-1~2.35ppm线性范围内检测灵敏度高达10922μAmM(154.6mA-1-2mMcm)，检测下限低至5ppb。同时，该传感器可实现对抑制剂阿特拉津的微量检测，检测下限低至10ppb。所得GOx/