磁性纳米粒子固定葡萄糖氧化酶修饰电极电致化学发光葡萄糖传感器(2)

2012-08-21 19:52

    3?氨基丙基三乙氧基硅烷(APS,98%, Alfa Aesar公司);葡萄糖氧化酶(GOD,120 U/mg,Sigma公司);标准葡萄糖储备液,放置过夜后使用,保存于4 ℃冰箱中。鲁米诺(>98%,Fluka公司); 戊二醛(25%,上海化学试剂厂);其它试剂均为分析纯。实验用水为二次蒸馏水(18.2 MΩ·cm)。

  2.2  酶传感器的制作

  2.2.1  固体石蜡碳糊电极的制作
 
  参考文献[13],取3 cm长的铁棒(外径 2.55 mm)和2 cm长的玻璃管(3.0 mm i.d),磨平铁棒和玻璃管的两端,用水洗净。按一定比例混合固体石蜡和碳粉,加热熔化石蜡,均匀搅拌,制得石蜡碳糊。把铁棒插入玻璃管中距底部约0.5 mm,形成一个凹坑,趁热将石蜡碳糊封装进此凹坑,填平,冷却,除去玻璃壁外的沾粘的碳糊,并在光滑打印纸抛光电极表面。然后分别用HNO3(1∶1, V/V)、无水乙醇和二次蒸馏水清洗电极。在1.0 mol/L H2SO4溶液中采用循环伏安(CV)法活化作为工作电极的SPCE,扫描范围1.2~-1.2 V。再于5 mmol/L K3Fe(CN)6溶液中循环扫描,扫描范围改为0.5~-0.2 V。重复上述步骤直至得到峰形良好的一对可逆氧化还原峰。

  2.2.2  磁性纳米粒子的制备、氨基化和葡萄糖氧化酶修饰 

  按照n(Fe2+)∶n(Fe3+) = 1∶1.75称取适量FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O,溶于水中。搅拌下快速加入适量 2.0 mol/L NaOH溶液,调pH值至11.0,室温下搅拌0.5 h,迅速升温到75 ℃,熟化0.5 h,整个过程都在氮气的保护下进行,得黑色悬浮液。超声15 min,磁铁分离不溶物,用水洗涤至溶液呈中性。在75 ℃下真空干燥,得粉末,4 ℃下密闭保存在。
   
  取20 mL乙醇,加入50 mg Fe3O4纳米粒子粉末,超声分散,之后加入0.2 mL 3?氨基丙基三乙氧基硅烷(98%),在氮气的保护下,25 ℃搅拌12 h制得氨基化的磁性纳米粒子,用无水乙醇、水超声清洗后定容至20 mL备用。

    取2.0 mL上述溶液于5 mL试管中,晾干,再于试管中加入2.0 mL 0.25%戊二醛,混旋30 s后,放入4 ℃冰箱冷藏1 h,之后水洗并晾干,再加20 g/L GOD溶液2.0 mL,于4 ℃冰箱中保存12 h,制得GOD修饰的磁性粒子溶液(GOD/ Fe3O4)。图1为磁性纳米粒子固定葡萄糖氧化酶的示意图。
  
  2.2.3  自组装磁性纳米复合粒子修饰电极 

  SPCE电极面朝上,用磁铁吸住电极上端铁芯,滴加15 μL GOD/Fe3O4粒子在电极表面,制得酶修饰电极(GOD/Fe3O4/SPCE/CME)。测定时将电极面对准光电倍增管检测方向。每次更新电极时,移去磁铁,水洗去磁性复合粒子,之后重复上述过程以更新电极。

  2.3  ECL传感器原理和实验方法

    ECL传感器的原理如图2。GOD/Fe3O4复合磁性纳米粒子通过外加磁场而修饰在SPCE电极表面。此时,溶液中的葡萄糖与溶解氧发生GOD酶促反应,生成H2O2。同时,溶液中的鲁米诺在修饰电极表面发生氧化,鲁米诺氧化物与H2O2发生ECL反应。GOD/Fe3O4复合磁性纳米粒子的存在促进了鲁米诺的氧化和H2O2生成。在本实验中,室温下,将10 mL含一定浓度的葡萄糖的0.5 mmol/L鲁米诺? 0.1 mol/L硼酸钠缓冲溶液(pH=8.0)转至石英烧杯中,然后采用三电极系统进行测试,并测定ECL的强度。扫描范围为0.2~1.4 V(vs. SCE),扫速为50 mV/s。光电倍增管高压600 V,采样速率10 T/S,放大倍数3,测量时间60 s。SPCE不用时置于冰箱中4 ℃下保存。

  3  结果与讨论

  3.1  Fe3O4纳米粒子的表征

  3.1.1  Fe3O4纳米粒子粒度分析 

  用激光散射仪(英国Malvern公司)测定Fe3O4纳米粒子粒径。从图3可见,本实验所制备的Fe3O4磁性粒子粒径主要分布在12~22 nm之间。说明磁性纳米粒子已经达到纳米级,且粒径分布较为集中,因此,可用于后续实验。

磁性纳米粒子固定葡萄糖氧化酶修饰电极电致化学发光葡萄糖传感器(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:西双版纳地区铁皮石斛及齿瓣石斛品质的初步研究

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: