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1、第21卷第11期化学研究与应用Vol.21,No.112009年11月ChemicalResearchandApplicationNov.,2009文章编号:100421656(2009)1121486208无酶葡萄糖电化学传感器的研究进展1323庄贞静,肖丹,李毅(1.华侨大学分子药物学研究所,福建泉州362021;2.四川大学化学学院,四川成都610064;3.西南化工研究设计院,四川成都610225)摘要:随着各种新型材料的层出不穷及其在葡萄糖电化学传感器方面应用的发展,无酶葡萄糖电化学传感器的研制成为葡萄糖电化学传感器的另一个研究热点。本文综述了近年来无酶葡萄糖电化
2、学传感器的研究进展,重点介绍了电流型无酶葡萄糖传感器所使用的各种电极材料,总结了最近五年各种新型结构材料在该类传感器研制方面的应用,并对无酶葡萄糖电化学传感器发展方向和趋势进行了展望。关键词:葡萄糖;传感器;无酶;纳米材料中图分类号:0657文献标识码:A葡萄糖是主要的生命过程特征化合物,它的器作了简单的分类,主要分为三类,分别是:电位[1]分析与检测对人类的健康以及疾病的诊断、治疗式、伏安法和电流型葡萄糖电化学传感器。和控制有着重要意义。因此,葡萄糖传感器的研电位式无酶葡萄糖传感器的响应模式是通过究一直为化学与生物传感器研究的热点。其中葡葡萄糖与敏感物质的反应使得电位发生
3、变化从而萄糖电化学传感器是最早研制的生物传感器。按实现对葡萄糖的测定。该类型传感器适合于检测有无使用酶用于构建生物传感器可将葡萄糖电化浓度大于10-5M的葡萄糖溶液。电位测定可与多学传感器分为基于酶的葡萄糖电化学传感器和无通道阵列传感器相互兼容并且仅需简单的操作电酶葡萄糖电化学传感器。最常见的葡萄糖电化学路,因此当电位型的无酶葡萄糖传感器与传统的传感器是基于葡萄糖氧化酶催化结合Clark氧电离子选择性电极例如pH电极结为一体时将散发极构建的葡萄糖分析方法,该法利用了酶具有专强大的魅力。Shoji和Freund使用带有硼酸的聚一性高、反应速度快的特点。然而,基于酶的葡萄合物膜
4、作为电极修饰材料用于电位式葡萄糖传感糖电化学传感器存在许多不足而在实际应用中受[2,3]器的研制。当存在有机二醇分子时,电位随着到了一定的条件限制。因此,无酶葡萄糖电化学硼酸分子与二醇分子之间的结合常数的不同而发传感器的研制成为葡萄糖电化学传感器的另一个生变化,是一类很有发展前景的无酶葡萄糖电化研究热点。学传感器。然而该方法对葡萄糖分子的选择性较Park等人2006年在AnalyticaChimicaActa上差,对果糖的响应灵敏度远远高于对葡萄糖的响评述了无酶葡萄糖电化学传感器的研究进展,具应灵敏度。体讨论了无酶葡萄糖电化学传感器的优点及其研伏安型无酶葡萄糖传感器则采用伏
5、安法检测制难点,阐述了葡萄糖在铂电极、金电极、铜电极、溶液中的葡萄糖。Choi等人在金电极表面上组装镍电极等电极材料上的电催化氧化机理,并根据带有巯基的α2环糊精单层膜,由于二茂铁被捕获电化学检测方法的不同将无酶葡萄糖电化学传感在α2环糊精的笼状结构中因而该修饰电极能够在收稿日期:2009206221;修回日期:2009209207基金项目:华侨大学高层次人才科研启动项目(08BS413)资助联系人简介:庄贞静(19802),女,博士,主要从事分析化学和药物化学研究。Email:zhuangzhenjing@hqu.edu.cn第11期庄贞静等:无酶葡萄糖电化学传感器的研究
6、进展1487[11]电化学反应过程中产生安培电流。当该电极放入对葡萄糖的电催化氧化活性。以上缺点限制含有葡萄糖的溶液中后,葡萄糖取代二茂铁而使了铂电极和金电极的实际应用。电流随着葡萄糖浓度的增加成比例的下降,进而为了克服铂电极和金电极在电催化氧化葡萄[4]间接地检测葡萄糖。Arimori等人则在葡萄糖的糖时的缺陷,引入了脉冲安培检测法以提高铂电[12214]传感材料中引入了带有两个硼酸分子以选择性的极和金电极对葡萄糖的响应性能。然而,在[5]识别D2葡萄糖的识别分子。当该识别分子与荧使用该方法时,由于不断地给电极施加脉冲电流光团连接时,所构建的传感材料对糖类分子的识以除去电
7、极表面吸附的物质而得到新鲜的电极表别将通过荧光团产生光学信号,可用于制备葡萄面,使得电极表面金属不断溶解而损坏电极。因糖的光学传感器;而若该识别分子与二茂铁连接此,人们通过对铂电极和金电极表面进行修饰以时,二茂铁作为伏安电流的信号输出单元而使该期能够提高铂电极和金电极对葡萄糖的响应性传感材料能够用于制备葡萄糖的电化学传感器。能。例如,Bi、Pb和Ti在铂电极表面上的沉积,可电流型无酶葡萄糖传感器是无酶葡萄糖电化以使阳极电流提高一个数量级,并且能够抑制氢学传感器中研究最多的一类,该类传感器通常采原子在铂电极上吸附形成
