基于酶生物傳感器對有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥檢測的研究.pdf

1、農(nóng)藥殘留是當(dāng)今社會所面臨的一個重要問題，它嚴(yán)重威脅著人類的生存環(huán)境和身體健康，因此對其進(jìn)行快速靈敏檢測對于保護生態(tài)環(huán)境和保障人類生命安全具有重要意義。在眾多分析方法中，電化學(xué)生物傳感器以其裝置簡單、成本低廉、響應(yīng)快速、靈敏度高等特點引起了人們的廣泛關(guān)注。本研究基于新型納米材料構(gòu)建了三種電化學(xué)酶生物傳感器，并對其在有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留檢測方面的應(yīng)用進(jìn)行了研究，主要工作如下：
　　 (1)以石墨烯-納米鉑復(fù)合物修飾玻碳電極，

2、并在納米鉑表面自組裝一層巰基乙胺，通過靜電作用固定酪氨酸酶，制備了一新型酪氨酸酶生物傳感器。采用掃描電鏡(SEM)、循環(huán)伏安法(CV)和電化學(xué)交流阻抗法(EIS)對材料和修飾電極進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，石墨烯-納米鉑復(fù)合物顯著提高了電極表面的電子傳遞速率，傳感器對鄰苯二酚的靈敏度為334mAM-1。固定化的酪氨酸酶保持了較高的生物活性，并對底物鄰苯二酚有較大的親和力，表觀米氏常數(shù)值(Kmapp)為27.6μM。在最優(yōu)條件下，基于酶抑制原理

3、，采用計時電流技術(shù)對毒死蜱、丙溴磷和馬拉硫磷等有機磷農(nóng)藥進(jìn)行了電化學(xué)檢測。線性范圍分別為0.25-10ppb、1-10ppb、5-30ppb；檢測限分別為0.2ppb、0.8ppb、3ppb。
　　 (2)基于羧基苯硼酸/石墨烯-納米金復(fù)合物修飾玻碳電極，通過硼酸基團與乙酰膽堿酯酶上糖基之間的特異性結(jié)合對其進(jìn)行固定，制備了一新型乙酰膽堿酯酶生物傳感器。采用透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)、電化學(xué)阻抗法(EIS)、循環(huán)伏安法

4、(CV)對材料和修飾電極進(jìn)行了表征。石墨烯-納米金復(fù)合物促進(jìn)了電極表面的電子傳遞，增強了電流響應(yīng)，使傳感器擁有較高的靈敏度。固定化的乙酰膽堿酯酶保持了較高的生物活性，對底物有較大的親和力，表觀米氏常數(shù)(Kmapp)為0.16mM。在最優(yōu)條件下，基于酶抑制原理，采用計時電流技術(shù)對毒死蜱、馬拉硫磷、呋喃丹和葉蟬散等農(nóng)藥進(jìn)行了電化學(xué)檢測。檢測限分別為0.1ppb、0.5ppb、0.05ppb、0.5ppb。
　　 (3)以石墨烯-海藻

5、酸鈉復(fù)合物修飾玻碳電極，利用海藻酸鈉的糖基共價固定硼酸功能化的金-鐵磁性納米粒子，再通過金-鐵納米粒子上的硼酸基團共價固定糖蛋白乙酰膽堿酯酶，制備了一新型乙酰膽堿酯酶生物傳感器。采用透射電鏡(TEM)、電化學(xué)阻抗法(EIS)、循環(huán)伏安法(CV)對材料和電極進(jìn)行了表征。石墨烯-海藻酸鈉復(fù)合物、金-鐵納米粒子不僅保證了傳感器的高靈敏度，其良好的生物相容性也為乙酰膽堿酯酶的固定提供了有利的微環(huán)境，使固定化酶保持了較高的活性，表觀米氏常數(shù)(Km