GOD传感器的制备示意图
银纳米颗粒同样表现出极强的物理吸附能力,能够吸附包括GOD在内的具有生物活性的蛋白质大分子;同时作为导电性最好的金属,Ag纳米颗粒能够在传感器中充当反应中心和电极之间的导线;另外,Ag纳米颗粒对GOD氧化葡萄糖之后产生的副产物过氧化氢具有优良的催化能力,上述这些Ag纳米颗粒的特殊性质为生物大分子固定同时又能够保持其生物活性提供了一个合适的微环境,也为固定的生物大分子与电极基质之间的电子转移提供了便利。因此,Ag纳米颗粒是一种构建各种类型的生物传感器、提高生物传感器性能的优良材料。
作为一种导电性能优良的金属,如果将银制成纳米颗粒应该对GOD有很好的促进作用。然而,一直以来Ag都作为杀菌消毒剂,极低浓度的Ag+就对GOD有抑制作用,而在制备Ag纳米颗粒的过程中,Ag+不能完全被消耗,所以新制备的Ag纳米颗粒不仅不能直接用于修饰GOD,反而会抑制GOD的活性。
江龙教授课题组使用不同放置时间的新制备的Ag纳米颗粒对GOD进行修饰,并用戊二醛进行交联,最后用壳聚糖固定。研究表明,放置时间小于30h的Ag纳米颗粒对GOD有抑制作用,而放置时间大于30h时,Ag纳米颗粒有很好的促进作用,并在150h时达到最大。这说明,单纯的银纳米颗粒具有良好的生物相容性。
唐芳琼教授课题组将超细Ag纳米颗粒作为固酶基质应用于GOD生物传感器的制备,以改善酶电极电流响应性能。在其他固酶条件相同的情况下,加入Ag纳米颗粒后的酶电极响应电流提高了约40倍。其他小组对Ag纳米颗粒GOD生物传感器也进行了一些研究。袁若教授课题组将稳定的聚亚甲基蓝膜通过循环伏安电聚合到玻碳电极上,并将GOD吸附到Ag纳米颗粒上,用聚乙烯醇缩丁醛作为酶辅助固定剂将其固定到PMB/GC电极上。得到的葡萄糖传感器具有较短的响应时间、较高的灵敏度以及较好的稳定性。葡萄糖的线性范围2.5-2000μM,检出限1.0μM。该传感器具有很低的工作电压从而可以有效排除尿酸和抗坏血酸的干扰。