葡萄糖传感器中的纳米技术(四)金纳米粒子碳纳米管

2016-08-25
研发部

                                                 枝状化合物与CNT制成的GOD传感器流程图

       Azamian等将CNT修饰电极浸入GOD溶液中,利用偶联剂EDC将CNT和GOD连接,成功将GOD固定在单壁碳纳米管(SWNTs)上(有GOD覆盖的SWNTs要明显粗于未覆盖的),制得GOD-SWNTs复合电极。结果发现,对相同葡萄糖浓度,GOD-SWNTs玻碳电极的催化响应电流是GOD玻碳电极的十倍以上。这表明CNT不仅能够负载足够多的GOD,而且对电子的传递能力也非常强。

        Tsai等将Nafion、MWCNT、GOD制成薄膜并修饰在玻碳电极上,制得一种复合膜GOD传感器,他们系统研究了该传感器的理化性质与葡萄糖传感v强效果。Lin等通过化学处理CNT表面得到-COOH末端,并将-COOH用活化剂活化与GOD的-NH2反应将GOD固定在CNT表面,制备了GOD传感器。

        Joshi等将具有氧化还原性质的含元素锇(Os)的聚合物、GOD与SWNTs组成的复合物修饰电极,制备了葡萄糖的电化学传感器,SWNTs和Os聚合物的加入对传感效果具有明显的v强效应。

        Kim等将CNT用浓硫酸/浓硝酸处理,活化羧基后,连接通过戊二醛交联的GOD,制成一种可以随意涂覆到各种工作电极上的酶料涂层,得到的GOD传感器能够保持响应电流不变达200天。该涂层还可以应用到对生物材料寿命要求较高的生物燃料电池等领域。

       Zhang等通过将CNT分散到壳聚糖溶液中,得到了一个具有良好生物相容性的制备生物传感器的平台。Liu等在上述体系中固定GOD,观察到了酶和电极之间直接电子转移的证据,得到了性能优良的第三代GOD传感器。Hrapovic等将CNT与直径为2-3 nm的铂纳米颗粒复合并将该复合物分散到Nafion溶液中,再修饰于玻碳电极上,制备了GOD传感器。这种传感器对葡萄糖具有极高的响应速度和灵敏度,在0. 15μM-5 mM浓度范围内具有线性响应关系,相关系数高达0.998,灵敏度高达2111μA·mM-1,检出限0.15μM。Zeng等通过多氨基枝状化合物(dendrimer)修饰MWCNT,制备了高效的葡萄糖生物传感器。该课题组还把亚铁氰化钴与CNT和壳聚糖组装起来,利用CNT极佳的电子转移能力,大大提高了亚铁氰化钴的氧化还原活性,制得的葡萄糖生物传感器可以在-0.12V(vs SCE)电压下工作,避免了溶液中电活性物质的干扰。Manesh等采用静电纺丝的方法,把包裹了MWCNT的聚阳离子电解质(PDDA)和聚甲基丙烯酸甲酯制成纳米纤维膜,在膜上固定GOD得到了一种新型的葡萄糖传感器,具有很宽的线性范围和良好的选择性、稳定性及重复使用性能。段大雪等借助CNT以及铂纳米颗粒制备了检测葡萄糖的生物传感器,该传感器稳定性好、响应速度快。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司