付宁[1]2003年在《酪氨酸电氧化的信息分析》文中研究说明现代的科学技术为获取待研究系统的信息提供了前所未有的便利，然而其信息数据的识别、挖掘、筛选与整合等信息处理方法的研究却明显滞后。鉴于此，本学位论文以酪氨酸电氧化系统为研究载体，以动电势扫描和交流阻抗测试技术为测试手段，工作的重心则定位于信息数据处理方法的研究。开展电化学信息数据处理方法的研究，需要学习新的数学方法，需要解决数学方法的有效运用问题，也需要了解并掌握优秀数学软件的使用方法。本学位论文的主要工作和基本结论是： 一、通过阅读有关文献及专着，对所涉及的材料进行分析、综合与评价的基础上，理顺思路，确定了论文的工作梗概及顺序。 二、采用循环伏安方法对酪氨酸在1mol／LH_2SO_4、不同pH的B-R缓冲溶液(恒离子强度I=0.5)中，在玻碳电极上的电氧化行为研究。对其伏安响应谱加以分析，得到的基本结论是： 1、酪氨酸在玻碳电极上的电氧化为不可逆电荷传递反应。 2、在上述溶液体系中，酪氨酸都能够吸附到玻碳电极上，而且其吸附作用为弱吸附。 3、溶液pH值对酪氨酸在玻碳电极上的电氧化行为有显着影响。 叁、电活性物质吸附量的定量分析方法研究。采用循环伏安法对电活性物质弱吸附的吸附量进行定量计算是较为困难的。原则上，若电势扫描速率v足够高，以至i_p与v呈现成正比关系，则可以对电活性物质的吸附量做出定量估计。然而，电势扫描速率越高，充电电流的干扰就越大，溶液的IR电势降也将越大，这些干扰因素的存在直接影响到后续的数据处理，不仅使参数解析变得十分复杂，而且会降低定量分析结果的置信度。显然，如何利用较低电势扫描速率条件下的伏安响应数据对电活性物质吸附量做作出定量估计，即寻求一种新的定量化处理的研究方法是十分必要的。这部分工作以电化学的基本理论为基础，确立进行信息数据处理所依据的基本数学模型;以数值计算方法为基础，确立软件设计的基本逻辑，编制出数据处理软件。为此，引入了具有较强鲁棒性的遗传算法，信息数据的处理软件则采用倍受科技界欢迎的MATLAB来编写。主要工作和基本结论是: 1、计算机模拟研究。计算机模拟研究的主要目的，是对数学模型的适用性、算法设计的合理性和软件整体运行的可靠性加以考察。 模拟研究的结果表明，利用较低电势扫描速率条件下的伏安响应数据而定量获取表面覆盖度e和吸附量户时，最为适宜的数学模型是伏安响应峰电流的对数模型;将遗传算法应用于定量解析e和户具有可行性。与非线性回归算法相比，遗传算法所给出的结果可以被控制在一个合乎逻辑的取值范围内，即算法的有效性更强。 2、酪氨酸的表面畏盖度及吸附量的定量化处理。依据较低电势扫描速率条件下所获取的氏，v]数据集，并借助于遗传算法进行定量化处理，以便获取酪氨酸在玻碳电极上的表面覆盖度e及吸附量护。 定量分析的结果表明，酪氨酸在玻碳电极上的吸附作用还是较为明显的，其吸附量护，随着溶液PH值增加而减小，而溶液pH值的变化对酪氨酸在玻碳电极上的表面覆盖度的影响不大，e值处于0.585刁.750之间。当实验数据集本身的测试误差较大时，遗传算法仍然可以给出合乎逻辑的分析结果，而采用非线性GaU阶-N ewton算法则可能给出错误的分析结果。 四、酪氨酸电氧化体系的交流阻抗谱的信息分析。对其交流阻抗谱数据进行拟合处理的基础上，选出合适的等效电路。利用EQU软件进行阻抗谱的数据处理。研究结果表明: l、适合于该电氧化反应体系的等效电路中包含有表征电活性物质吸附的电容性元件。若舍弃或以其它非电容性元件来替代这样的一个元件，则难以找寻到能获得良好拟合效果的等效电路。 2、解析出相应电极等效电路中的各种参数，并对模型结果的适用性傲出评价。进而对有关信息加以分析与处理，并着重对酪氮酸在玻碳电极上的吸附行为进行探讨，得到酪氮酸电氧化历程所涉及到的一些更为精细的过程信息: l)电路中参数与直流极化电势关系。 2)吸附量户、表面反应吸附历程的速率常数及，、k一1与直流极化电 势的关系。
王颖[2]2004年在《酪氨酸电氧化的信息分析》文中进行了进一步梳理现代科学技术为获取待研究系统的信息提供了前所未有的便利，即信息的获得越来越容易。然而，要想对待研究系统演化的本质做出准确的判定，还需要对测试信息进行筛选和加工处理，即信息的选择、处理和整合变得更为重要。鉴于此，本学位论文以酪氨酸电氧化系统为研究载体，以循环伏安和交流阻抗技术为测试手段，注重新的科学计算方法的学习与引入，在充分发挥计算机功能的基础上，开展电化学信息处理方法研究。本学位论文的主要工作和基本结论如下： 一、通过阅读有关文献及专着，在对所涉及的材料进行分析、综合与评价的基础上，确定了论文工作的基本思路及程序。 二、运用循环伏安方法对酪氨酸在不同pH值的B-R缓冲溶液(离子强度I=0.5)中，在玻碳电极上的电氧化行为进行研究。对其伏安响应谱进行常规分析的基本结论是： 1、酪氨酸的电氧化为不可逆电荷传递反应，该电极过程涉及到电活性物质的弱吸附。 2、缓冲溶液的pH值对酪氨酸在玻碳电极上的电氧化行为有显着影响。 叁、酪氨酸电氧化体系交流阻抗的信息分析。在对其交流阻抗谱数据进行拟合的基础上，筛选出合适的等效电路。利用EQU软件解析出相应等效电路中的各种参数，并对模型结果的适用性做出评价。对有关信息加以分析与处理的结果表明： 1．等效电路中需要包含(Ca[RaYw])这一复合元件，而且需要采用恒相位元件Q来表征电双层结构，因而该电极反应体系涉及吸附历程和浓差极化，并存在弥散效应。 2．在阻抗谱模型的各种参数中，表征着电双层电容的参数Y_Q随φ而改变的速率最大，即直流极化电势对电双层结构的影响最为显著。电活性物质的吸附对电双层结构也有影响(如出现弥散效应)，进而影响到电极过程的反应速率。因而除了电极电势之外，吸附物质的表面覆盖度也是影响该电极表面反应的另一个状态变量。 3．与状态变量相应的时间常数以及其他相关参数的数值大小、比例关系等因素都会对时间常数的识别产生影响。摘要 4.阻抗谱模型中电阻性参数对甲的响应曲线具有相同的变化态势，电容性参数对甲的响应曲线也具有相同的变化态势，而这两类参数之间又呈现出互补的态势。这些现象是电极反应系统中电流密度与电极电势关系的反映。 5.该电极反应系统的r”、k，和k一，叁个参数对甲的响应曲线可以采用统一的方程p一axexP[b帅一c)ZI作定量描述，这表明它们对电极电势的依赖性是比较复杂的。 6.遗传算法运用于酪氨酸交流阻抗信息分析，基本结论如下所示: (l)遗传算法可以应用于电化学阻抗谱数据的处理，而且可以找寻到比《EQU软件》所给结果更为优良的一组参数估计。 (2)在对实际测试的数据集进行处理时，遗传算法可以给出超过某一适应度指标的一族可行解，而不是如同《EQU软件》那样只给出唯一的一组可行解。 (3)运用遗传算法处理数据时，模型参数初始估计的优良性要求可大幅度降低，而确定性算法的有效运用必须提供优良的初始参数估计。
张素芳, 袁勇, 刘月成, 吴锡尊[3]2005年在《酪氨酸电氧化的循环伏安行为分析》文中研究指明运用循环伏安测试方法,对酪氨酸在玻碳电极上,在不同pH的恒离子强度(I=0.5)的B-R缓冲溶液中的电化学氧化行为进行了研究.
田延敏[4]2010年在《四种氨基酸在不同环境条件下氧化损伤评价的研究》文中研究说明正常生理条件下,生物体新陈代谢过程中会产生过氧化氢、羟基自由基等氧化活性物质(Reactive Oxygen Species, ROS)。若体内存在大量的活性氧化物质或者机体的抗氧化机能下降,会造成氧化系统和抗氧化系统的失衡,产生氧化应激(Oxidative Stress)。ROS在体内会与组成蛋白质的氨基酸发生直接或间接相互作用,改变蛋白质的结构与构象而引起蛋白质损伤,从而影响蛋白质的功能表达,引起一系列的疾病。因此,氧化应激致蛋白质氧化损伤生物标记物的研究和检测方法的探索,将有助于人们了解氧化应激导致蛋白质氧化损伤的机理,可以应用于相应疾病的预防和治疗,也有助于相关药物的开发。本论文主要利用电化学技术研究了酪氨酸在电极上的氧化行为和利用液相色谱-质谱联用技术,研究了血管紧张素和肌红蛋白在羟基自由基作用下的氧化损伤程度和氧化损伤位点,确定了酪氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸在不同环境条件下的氧化损伤情况,并建立了其氧化损伤的评价方法。论文主要包括以下叁个部分：第一部分：利用电化学循环伏安法研究了酪氨酸在玻碳电极上的电化学行为。结果表明,酪氨酸循环伏安响应谱图的阳极支上呈现出单独的一个氧化峰,峰电位位于0.90V附近,而在其阴极支上并无相应的还原峰出现,从而我们认为酪氨酸在玻碳电极上的电化学氧化损伤反应是不可逆的。本部分还研究了酪氨酸在玻碳电极上电化学行为的影响因素。从除氧的结果中可以得出,除氧后的酪氨酸溶液氧化峰电位较未除氧的负移,并且电流增大,溶解氧对实验存在明显影响；随着扫描次数的增加,其伏安响应曲线上酪氨酸氧化峰的峰电流逐渐减小,说明此过程中伴随着电活性质粒的弱吸附现象；酪氨酸氧化峰电流与扫描速度的平方根成线性关系,相关系数达到0.9982；随着pH增大,酪氨酸溶液的氧化峰电位呈负移趋势,氧化峰电流整体呈下降趋势；随着温度增加,氧化峰电位负移,峰电流增加；酪氨酸浓度对氧化峰电位的影响不大,但是随着酪氨酸浓度的增加,氧化峰电流呈增大的趋势。第二部分：利用液相色谱-质谱联用技术,研究了血管紧张素AngⅠ、Ⅱ、Ⅲ在Fenton反应产生的羟基自由基作用下的氧化损伤程度及位点。试验结果表明,随着血管紧张素与羟基自由基作用时间的增长,其受到的氧化损伤程度增强。作用时间分别为0、2、4、8、16min时,AngⅠ的氧化损伤程度为0、1.73、1.93、4.29、4.88(%)；AngⅡ为0、2.16、2、17、3.03、5.42(%)；AngⅢ为0、1.45、1.82、3.33、5.52(%)；质谱实验结果表明,在叁种血管紧张素中,酪氨酸和苯丙氨酸均受到羟基自由基的氧化。我们可以利用这种羟基自由基对血管紧张素的特定氧化产物作为ROS致血管紧张素氧化损伤的生物标记物。第叁部分：利用液相色谱-质谱联用技术,对γ射线照射后的肌红蛋白的氧化损伤程度及位点做了研究。试验结果表明,随着γ照射剂量的增加,肌红蛋白氧化损伤的程度有明显增加的趋势。以蛋白酶解产物V17EADIAGHGQEVLIR31为例,在Y射线照射剂量为0,10,20,40,100Gy下,其氧化损伤的程度为0%、3.8%、8.3%、13.4%、20.9%；由质谱结果,我们可以得到,在γ射线的照射下,肌红蛋白的两个甲硫氨酸和两个异亮氨酸被氧化。我们可以利用肌红蛋白氧化损伤产物作为肌红蛋白氧化损伤位点和损伤程度的生物标记物。
张素芳, 袁勇, 吴锡尊[5]2006年在《酪氨酸电氧化反应体系的[i_p,ν]数据处理方法研究》文中认为本文主要探讨依据较低电势扫描速率条件下的[ip,ν]数据集而定量获取电活性物质的表面超额等参数的新的信息处理方法.
黄燕生[6]2006年在《L-赖氨酸、L-酪氨酸单分子层玻碳修饰电极在抗坏血酸共存下对多巴胺的检测》文中认为化学修饰电极的特色在于能在基体电极表面进行分子设计，从而达到高选择和高灵敏度的检测，使得它在电分析化学中得到广泛的应用。 本论文构筑了氨基酸单层膜玻碳化学修饰电极，结合电化学方法，对多巴胺(DA)及抗坏血酸(AA)在此类修饰玻碳电极上的电化学行为进行研究，实现了在抗坏血酸共存下对多巴胺的选择性测定。共分为四章。 第一章，对化学修饰电极的定义、类型、制备、表面分析及其应用进行概述。同时对氨基酸、多巴胺、抗坏血酸进行了介绍。 第二章，运用电化学氧化法制备了L-赖氨酸、L-酪氨酸单层膜修饰玻碳电极。利用Fe(CN)_6~(3-／4-)氧化还原活性探针离子考察了组装膜的电化学行为及其稳定性和重现性。利用交流阻抗技术对修饰电极的表面状况进行了表征，并计算了电极表面相对覆盖度，L-赖氨酸为94.6％，L-酪氨酸为95.9％。 第叁章，首先，用循环伏安(CV)法和差分脉冲伏安(DPV)法分别研究了DA和AA在L-赖氨酸单分子层玻碳修饰电极(Lys／GCE)上的电化学行为。实验结果表明，Lys／GCE不仅能改善DA和AA电化学可逆行为，而且可将DA(pKa=8.82)和AA(pKa=4.12)的氧化电位进行区分，在CV图中峰间距为507mV，DPV图上峰间距为460mV，实现了在AA共存下对DA的选择性测定。在荷负电的Lys／GCE上，荷正电的DA的电化学反应氧化峰电流显着地加强，而荷负电的AA的电化学反应氧化峰电流却被显着地抑制，这种静电作用的差别使得DA和AA原本重迭的单氧化峰分开成为两个完全独立的氧化峰。其次，同样采用CV法和DPV法研究了DA和AA在L-酪氨酸单分子层玻碳修饰电极(Tyr／GCE)上的电化学行为。在此修饰电极上DA的可逆性得到改善，同样由于静电作用，DA和AA原本重迭的单氧化峰也分开成两个独立的氧化峰，在CV图中峰间距为130mV，DPV图上峰间距为408mV，也能实现在AA共存下对DA的选择性测定。用这两种修饰电极对混合样品中的DA和AA进行了测定，在Lys／GCE上DA的氧化峰电流与浓度在5.0×10~(-4)～3.0×10~(-6)mol／L内成线性关系；在Tyr／GCE上DA的氧化峰电流与浓度在5.0×10~(-4)～1.0×10~(-6)mol／L内成线性关系。DA检测限均为1.0×10~(-7)mol／L。 第四章，对本论文的两种氨基酸修饰玻碳电极的制备和应用进行了总结，并对本论文工作的特色进行了说明。结果表明，此类氨基酸修饰碳电极具有灵敏度高，选择性好，适宜于长期使用等特点。用于DA物质的分析测定，显示出独特的优越性。
殷焕顺[7]2012年在《纳米材料修饰电极对土壤及水中酚类污染物的检测研究》文中研究表明酚类化合物是一类毒性大、难降解的持久性有机污染物，具有环境持久性、生物累积性、长距离迁移能力和生物危害性，能导致生物体内分泌紊乱、生殖及免疫机能失调、神经行为和发育紊乱以及致癌、致畸、致突变，因此，部分酚类化合物也称为环境激素。随着经济的迅速发展，酚类化合物的使用量逐年上升。目前，酚类化合物是造成土壤和水环境严重污染的有机化合物之一，主要来源于塑料、染料、杀虫剂、造纸和石化产品。因此，对它们在水、土壤中的残留状况进行分析研究有实际意义。电化学分析方法具有操作简单、快速、方便、灵敏、价格低廉、绿色环保及易于微型化等优点，已被广泛应用于疾病诊断、药物分析和环境监测等方面。本文研究了部分酚类物质在纳米材料修饰电极上的电化学行为，并对其在土壤及水体中的残留水平进行了分析检测。主要分为以下六个方面：(1)制备了酪氨酸酶-丝素-多壁碳纳米管-酞菁钴修饰玻碳电极，并研究了双酚A在该电极上的电化学氧化反应。丝素能够保持酪氨酸酶的生物活性，多壁碳纳米管能够提高电极表面的电子转移速率，酞菁钴能催化双酚A的电化学氧化。双酚A在电极表面的反应为完全不可逆反应。在优化的实验条件下，双酚A的氧化电流与浓度在5.0×10~(-8)-3.0×10~(-6)mol/L范围内呈良好的线性关系，检出限为3.0×10~(-8)mol/L。该电极具有良好的稳定性、重现性和抗干扰性。对土壤试样中的双酚A检测的回收率在96.5%-105.5%之间。(2)合成了Mg-Al层状类水滑石，并用X-射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜等对其进行了表征。利用循环伏安、示差脉冲伏安、线性扫描伏安、计时库仑等电化学技术研究了双酚A在Mg-Al层状类水滑石修饰玻碳电极上的电化学行为。循环伏安结果显示双酚A在修饰电极上于0.454V处出现一个不可逆的氧化峰，说明双酚A在电极表面的氧化过程属于完全不可逆过程。在优化条件下，双酚A的氧化电流与浓度在1.0×10~(-8)-1.05×10~(-6)mol/L范围内呈良好的线性关系，相关系数为0.9959，检出限为5.0×10~(-9)mol/L。制备的电极具有良好的稳定性、重现性和抗干扰性。对土壤试样中的双酚A检测的回收率在95%-107%之间。(3)制备了碲化钴-聚酰胺胺修饰玻碳电极，运用循环伏安、示差脉冲伏安、线性扫描伏安、计时库仑、时间-电流等电化学技术研究了双酚A在其表面的电化学行为。循环伏安结果显示，双酚A在0.49V具有一个不可逆的氧化峰。对实验条件，如pH、扫速、富集时间等，进行了优化。机理研究表明，双酚A在电极表面的氧化反应属于两电子两质子过程。在优化条件下，BPA的氧化电流与浓度在1.3×10~(-8)-9.89×10~(-6)mol/L范围内呈良好的线性关系，检出限为1.0×10~(-9)mol/L。制备的电极具有良好的稳定性、重现性和抗干扰性。对水样中的BPA检测的回收率在97%to107.2%之间。(4)制备了纳米羟基磷灰石修饰玻碳电极，并用扫描电子显微镜对电极表面进行了表征。然后，分别研究了4-硝基苯酚和2,4-二硝基苯酚在电极表面的电化学行为。循环伏安研究表明，4-硝基苯酚和2,4-二硝基苯酚在电极表面均属于完全不可逆氧化过程，纳米羟基磷灰石能提高4-硝基苯酚和2,4-二硝基苯酚在电极表面的氧化信号。对影响电化学行为的实验条件进行了优化，如纳米羟基磷灰石的固定量、pH、扫速、富集条件等。在优化条件下，4-硝基苯酚和2,4-二硝基苯酚的氧化电流与浓度分别在1.0×10~(-6)-3.0×10~(-4)mol/L和2.0×10~(-6)-6.0×10~(-4)μmol/L范围内呈良好的线性关系，检出限为6.0×10~(-7)mol/L和7.5×10~(-7)mol/L。该方法具有简单、选择性高和灵敏性高的优点。对水样中的4-硝基苯酚和2,4-二硝基苯酚进行检测，结果令人满意。(5)制备了石墨烯纳米片，并用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜对其进行了表征。将石墨烯分散于壳聚糖中，制得石墨烯-壳聚糖复合物。研究了4-氨基苯酚在石墨烯-壳聚糖复合物修饰的玻碳电极上的电化学行为。循环伏安研究证明，石墨烯能够增强4-氨基苯酚在电极上的电化学响应，并对其氧化还原过程具有催化作用。对实验条件进行了优化，对部分电化学动力学参数进行了研究，对反应机理进行了探讨。在优化条件下，4-氨基苯酚的氧化电流与浓度别在2.0×10~(-7)-5.5×10~(-4)mol/L范围内呈良好的线性关系，相关系数为0.993，检出限为5.7×10~(-8)mol/L。对水样中的4-氨基苯酚进行检测，结果令人满意。(6)通过电解法制备了石墨烯-碳纳米球混合物，该混合物在溶液中具有很好的稳定性。用透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、x-射线衍射、拉曼光谱、.X射线光电子能谱、热重分析等对制备的混合物进行了表征。研究了对苯二酚在石墨烯-碳纳米球混合物修饰玻碳电极表面的电化学行为。循环伏安研究证明，该混合物能够提高对苯二酚在玻碳电极表面的氧化还原信号。对pH、扫速、富集电位、富集时间等实验条件进行了优化。计时库仑研究表明，石墨烯-碳纳米球混合物能够提高电极的有效表面积。在优化条件下，对苯二酚的氧化电流与浓度分别在1.0×10~(-7)-1.0×10~(-4)mol/L和1.0×10~(-4)-6.0×10~(-4)mol/L范围内呈良好的线性关系，检出限为1.0×10~(-8)mol/L。对土壤样品中的对苯二酚进行检测，结果令人满意。
李冰玉[8]2014年在《基于石墨烯的新型生物传感器的制备及其应用研究》文中进行了进一步梳理石墨烯(graphene, G)是由单层碳原子构成的新型纳米材料,其具有高导电性和导热性、大比表面积、高电子迁移率以及良好生物相容性,近年来引起了人们的关注,广泛地用作透明电导膜、传感器、超级电容器、电池等。本文制备了石墨烯、石墨烯/二硫化钼复合材料,并对材料进行结构和形貌的表征,同时将这些材料用于新型生物传感器体系的构建,成功实现了对生物分子激酶、葡萄糖或过氧化氢的高灵敏检测。第一章绪论本章首先介绍石墨烯的结构、性质、制备方法、功能化方法以及其应用,然后在此基础上提出本论文的研究内容和研究意义。第二章基于石墨烯的无标记检测蛋白质酪氨酸激酶及其抑制剂活性的电化学生物传感器研究本章介绍了一种简单而灵敏的评价蛋白质酪氨酸激酶活性的方法,其原理是依据多肽中酪氨酸的电化学信号随激酶作用而在石墨烯修饰的玻碳电极上发生变化。石墨烯可以通过促进酪氨酸的电催化氧化反应从而提高其电化学响应信号。酪氨酸在相应激酶的作用下转化为磷酸化的酪氨酸,将不再具有电化学响应。因此,根据多肽中酪氨酸残基的电化学信号可以检测激酶的活性,其线性范围为0.26-33.79nM,最低检测限为0.087nM。此外,这种电化学生物传感器也可以用来评估激酶的小分子抑制剂PP2(4-氨基-5-(4-氯苯基)7-(叔丁基)吡唑[3,4-d]嘧啶)的活性。根据抑制剂浓度与酪氨酸电氧化信号的关系,可测得其半数抑制浓度(IC50)为99nM。第叁章基于二硫化钼-石墨烯复合材料的葡萄糖生物电化学传感器研究本章将葡萄糖氧化酶(GOx)固载在二硫化钼-还原氧化石墨烯(MoS2-RGO)复合材料修饰的玻碳电极上,成功实现了GOx的直接电化学,构建了新型葡萄糖生物电化学传感器。通过简单的水热法合成了MoS2-RGO复合材料,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜图(SEM)和透射电子显微镜图(TEM)对材料进行了表征。将MoS2-RGO复合材料用于GOx的固载,在循环伏安谱图中发现了一对GOx良好的准可逆氧化还原峰,这说明该修饰电极可以有效地实现GOx活性中心和电极表面之间的直接电子转移(DET)。在-0.45V的工作电位下,该修饰电极的安培电流响应与葡萄糖浓度在1-8mM范围内成线性,并表现出了较高的灵敏度(14.5μAmM-1cm-2)。该生物传感器具有良好的稳定性、重现性和高选择性,在实际运用中具有巨大潜力。第四章基于氧化石墨烯-二硫化钼复合材料的过氧化物模拟酶性能研究本章通过静电吸附制备了氧化石墨烯-二硫化钼的纳米复合材料(GO-MoS2),并通过扫描电子显微镜图(SEM)和透射电子显微镜图(TEM)对材料进行了表征。实验证明,该复合材料具有良好的过氧化物酶活性,在H202存在下,可以催化氧化过氧化物酶底物3,3,5,5-四甲基联苯胺(TMB)。基于GO-MoS2具有很高的模拟过氧化物酶活性,该材料可以用于过氧化氢化学传感器的设计。
周艳丽[9]2008年在《硼掺杂金刚石薄膜电极和相关材料的功能化修饰及应用研究》文中研究指明硼掺杂的金刚石(boron-doped diamond, BDD)薄膜电极除了具有金刚石的优异性能如高的物理、化学稳定性和良好的生物兼容性外,还拥有一系列突出的电化学特性:宽电化学视窗、低背景电流、高电化学稳定性和强抗电极表面玷污能力。但是,sp3碳的高稳定性也使得其电极表面难于功能化。本论文通过各种化学修饰的手段,在其表面引入活性基团,进一步制作了生物传感器并研究了相应的性能。本文还研究了金刚石表面纳米结构的构建及立方氮化硼(cubic boron nitride, cBN)表面的修饰和功能化,并开展了其应用研究。得到的主要结论如下:1.首先是利用光化学的方法,即使用带有保护基的烯丙胺在紫外光照的条件下通过自由基反应的机理键合到BDD表面,脱去保护基团得到烷烃链基氨修饰的表面;其次是利用重氮盐化学及后续的电化学还原,在BDD表面得到苯胺基的单分子层。利用此两种活化的BDD电极表面进行了酪氨酸酶的固定,所制备的酪氨酸酶传感器在水体中酚类污染物的检测方面均得到了宽的检测范围、高的灵敏度、低的检测限(0.1μM)和高的稳定性。相比较来说,由于苯胺基比烷烃链基氨终端的电极具有较可逆的电化学性质,重氮盐修饰制得的生物传感器的检测灵敏度要优于光化学的方法。2.硼掺杂的纳米金刚石薄膜(BDND)与微米级的薄膜相比,具有更平整的表面,且sp2碳的引入在电化学过程中起到了电子传递的媒介体的作用,从而提高了金刚石电极的电化学性能。在BDND电极表面通过光化学的手段进行了羧基功能化,进一步细胞色素c通过共价键合法固定其上。细胞色素c与电极之间发生了准可逆的直接电化学行为,并有较快的电子传递速率(5.2±0.6 s-1)。此修饰电极对H2O2表现了良好的电催化性能。可以说,功能化的BDND电极是第叁代生物传感器的理想基底材料。3.利用偏压辅助的微波等离子体技术将BDND薄膜进行了刻蚀处理,得到了纳米级、高密度和均匀的金刚石椎和柱的二维阵列。将金刚石纳米椎进行表面修饰和功能化,形成了不同尺度金纳米粒子(gold nanoparticles, AuNPs)修饰的单层。进一步研究了AuNPs修饰的金刚石椎在表面增强Raman光谱方面的应用,结果表明AuNPs (50 nm)修饰的金刚石椎是Raman活性的良好的基底材料。此金刚石表面纳米结构的构建扩展了金刚石薄膜材料的可应用领域。4. cBN是人工合成的又一超硬材料,它具有可比拟于甚至超越于金刚石材料的性能。本文探索了cBN表面的修饰和功能化,氢终端的cBN表面在紫外光照的条件下与含有C=C双键的烯丙胺化合物发生反应,从而得到氨基终端的表面。在氨基化的cBN表面进行了DNA生物传感器的设计与制作,初步的结果显示功能化的cBN表面是好的生物传感器的基底材料。另外,将AuNPs自组装到氨基终端的cBN表面,固定的AuNPs催化形成了银纳米片的结构,此银纳米片修饰的cBN薄膜在表面增强Raman光谱方面的应用结果表明有很好的Raman活性和很高的稳定性。此cBN表面的功能化虽然只是初步的结果,但确实也是为cBN薄膜在生物传感和分析领域的应用奠定了基础。
陈静[10]2006年在《氨基酸化学修饰玻碳电极表面荷电性质的研究》文中指出化学修饰电极是当前电化学，电分析化学中十分活跃的研究领域之一。本文运用“电化学氧化法”将L-谷氨酸、L-酪氨酸、L-赖氨酸叁种不同的氨基酸中的氨基氧化成氨阳离子自由基，此自由基再与玻碳电极表面的碳形成C—N键，将氨基酸分子化学键合在玻碳电极表面，从而形成叁种不同的氨基酸化学修饰玻碳电极。 选择电化学上经典的带负电荷的Fe(CN)_6~(3-／4-)氧化还原活性探针离子，结合循环伏安及小幅度叁角波电位伏安法，分别考察了玻碳电极表面叁种不同氨基酸单层膜的组装状态及电极表面荷电性质，对叁种不同氨基酸修饰玻碳电极的性能差异进行了比较研究。主要结论为： 1．叁种氨基酸分子均可以在玻碳电极表面键合形成较致密的氨基酸单层膜，电极与溶液中的氧化还原中心的电子交换过程主要是电活性物质通过膜上的针孔缺陷扩散到达电极表面即电活性物质渗透进入膜相到达电极表面而进行的。 2．叁种氨基酸修饰玻碳电极表面在中性溶液均呈现荷负电性，对于带负电荷的活性探针离子均具有静电排斥作用。 3．叁种氨基酸修饰玻碳电极表面荷电性质均会随着溶液环境的改变而发生变化。随着溶液pH的增大，氨基酸修饰电极表面负电荷密度越来越大，对带负电荷的活性探针的静电排斥能力逐渐增强，而随着溶液中Ca~(2+)离子浓度的增大，氨基酸修饰玻碳电极对带负电荷的电活性探针离子的静电排斥作用逐渐减小。 4．氨基酸修饰电极／溶液界面双电层的电容数值大小顺序为L-酪氨酸修饰玻碳电极／溶液界面＞L-赖氨酸修饰玻碳电极／溶液界面＞L-谷氨酸修饰玻碳电极／溶液界面。 5．修饰在玻碳电极表面的L-谷氨酸分子可以和溶液中的Cu~(2+)进行可逆络合。 6．叁种氨基酸共价修饰电极均具有很好的稳定性。修饰电极无论是在超纯水或是乙醇中超声清洗，或是在磷酸缓冲溶液中进行多次循环扫描，修饰电极都表现出良好的稳定性。
参考文献：
[1]. 酪氨酸电氧化的信息分析[D]. 付宁. 河北师范大学. 2003
[2]. 酪氨酸电氧化的信息分析[D]. 王颖. 河北师范大学. 2004
[3]. 酪氨酸电氧化的循环伏安行为分析[J]. 张素芳, 袁勇, 刘月成, 吴锡尊. 雁北师范学院学报. 2005
[4]. 四种氨基酸在不同环境条件下氧化损伤评价的研究[D]. 田延敏. 山东大学. 2010
[5]. 酪氨酸电氧化反应体系的[i_p,ν]数据处理方法研究[J]. 张素芳, 袁勇, 吴锡尊. 吉林师范大学学报(自然科学版). 2006
[6]. L-赖氨酸、L-酪氨酸单分子层玻碳修饰电极在抗坏血酸共存下对多巴胺的检测[D]. 黄燕生. 首都师范大学. 2006
[7]. 纳米材料修饰电极对土壤及水中酚类污染物的检测研究[D]. 殷焕顺. 山东农业大学. 2012
[8]. 基于石墨烯的新型生物传感器的制备及其应用研究[D]. 李冰玉. 华东师范大学. 2014
[9]. 硼掺杂金刚石薄膜电极和相关材料的功能化修饰及应用研究[D]. 周艳丽. 中国科学院研究生院（理化技术研究所）. 2008
[10]. 氨基酸化学修饰玻碳电极表面荷电性质的研究[D]. 陈静. 首都师范大学. 2006
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