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基于溶胶—凝胶和纳米颗粒固定化酶的生物传感器的研究

作者：向秋芬 Publish: 2006-5-10 Hits:-

【中文题名】

基于溶胶—凝胶和纳米颗粒固定化酶的生物传感器的研究

【英文题名】

Investigation of Biosensors Based on Sol-Gel and Nanoparticles for Enzymes Immobilization

【学科专业】

分析化学

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-5-10

【中关键词】

固定化酶,溶胶-凝胶,纳米颗粒,生物传感器,DNA,洛美沙星

【英关键词】

Immobilized enzymes,Sol-gel,Nanoparticles,Biosensors,DNA,Lomefloxacin,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>发送器（变换器）、传感器>生物传感器、医学传感器

【论文摘要】

生物传感器具有体积小、使用方便、检测速度快等优点,在临床医学、生化研究、环境保护以及食品工业等领域都得到了广泛应用。酶的固定化方法在生物传感器研究中具有重要地位,在相当多的场合,对传感器的灵敏度、选择性、响应速度、使用寿命等有着决定性的影响。合适的固定化方法应当满足:(1)酶固定化后活性应尽可能少受影响,保证传感器的高灵敏度和高选择性; (2)固定化方法对被测对象的传质阻力小,保证传感器的快速响应; (3)酶固定化牢固,不易洗脱,保证传感器有较长的使用寿命。本论文的研究旨在通过改进酶的固定化技术,提高固定化酶的催化效率,以达到改善生物传感器性能的目的。具体研究工作如下: 第一部分:基于掺杂溶胶-凝胶法固定化酶的生物传感器 1.溶胶-凝胶法固定化酶可以在温和的条件下进行,能较好地保持酶的活性,因而得到广泛应用。但是传统的溶胶-凝胶法常常存在孔径小或孔道堵塞等问题,限制了其优点的发挥。本工作研究在凝胶形成过程中掺杂肌氨酸和山梨醇,由于两种添加剂的模板作用,可形成大而有序的凝胶网格,使得酶与底物能充分接触,从而达到提高酶催化效率、改善生物传感器性能的目的。基于这一方法固定了辣根过氧化酶和葡萄糖...

【论文题纲】

中文摘要	8-10
Abstract	10-12
第1章绪论	12-23
1.1 引言	12-13
1.2 常用的固定化酶方法	13-19
1.2.1 吸附法	13
1.2.2 交联法	13-14
1.2.3 共价键合法	14-15
1.2.4 包埋法	15-18
1.2.5 四种固定化酶方法的比较	18-19
1.3 基于纳米材料的固定化酶方法	19-22
1.3.1 基于金属纳米颗粒固定化酶的研究和应用	19-20
1.3.2 基于非金属纳米颗粒固定化酶的研究和应用	20
1.3.3 基于磁性纳米颗粒固定化酶的研究和应用	20
1.3.4 基于碳纳米管的固定化酶的研究和应用	20-21
1.3.5 各种纳米材料固定化酶方法的比较	21-22
1.4 本文构想	22-23
第2章掺杂溶胶-凝胶法固定辣根过氧化酶和葡萄糖氧化酶的研究	23-33
2.1 前言	23-24
2.2 实验部分	24-26
2.2.1 仪器与试剂	24
2.2.2 固定化酶柱的制备	24-25
2.2.3 实验方法	25-26
2.3 结果与讨论	26-32
2.3.1 酶包埋量计算	26
2.3.2 固定化酶对底物响应条件的优化	26-31
2.3.3 固定化酶活性的比较	31-32
2.4 小结	32-33
第3章掺杂固定化酶柱的次黄嘌呤液滴光化学传感器研究	33-42
3.1 前言	33-34
3.2 实验部分	34-35
3.2.1 仪器与试剂	34
3.2.2 固定化酶柱的制备	34-35
3.2.3 实验方法	35
3.3 结果与讨论	35-41
3.3.1 原理	35-36
3.3.2 正交实验设计选择掺杂溶胶-凝胶法固定化酶条件	36-37
3.3.3 两种方法固定化酶催化效率的比较	37-38
3.3.4 pH 值的选择	38
3.3.5 温度的影响	38-39
3.3.6 泵速的影响	39-40
3.3.7 荧光底物浓度的确定	40
3.3.8 线性范围和检测下限	40
3.3.9 选择性	40-41
3.3.10 传感器重现性及稳定性	41
3.4 小结	41-42
第4章基于纳米颗粒吸附的辣根过氧化酶和葡萄糖氧化酶的固定化研究	42-53
4.1 前言	42
4.2 实验部分	42-45
4.2.1 仪器与试剂	42-43
4.2.2 固定化酶柱的制备	43-44
4.2.3 实验方法	44-45
4.3 结果与讨论	45-52
4.3.1 实验原理	45-47
4.3.2 纳米颗粒用量对固定化酶活性影响	47
4.3.3 纳米颗粒吸附时间对固定化酶活性的影响	47-48
4.3.4 固定化酶对不同浓度底物的响应	48-49
4.3.5 固定化酶的稳定性	49-52
4.4 小结	52-53
补篇第5章洛美沙星与 DNA 相互作用的初步研究	53-61
5.1 前言	53-54
5.2 实验部分	54
5.2.1 仪器与试剂	54
5.2.2 实验方法	54
5.3 结果与讨论	54-59
5.3.1 洛美沙星与 DNA 作用	54-56
5.3.2 金属离子对洛美沙星与 DNA 作用的影响	56-59
5.3.3 pH 值对洛美沙星与 DNA 作用的影响	59
5.4 小结	59-61
结论	61-62
参考文献	62-72
致谢	72-73
附录 A(攻读学位期间所发表的学术论文目录)	73

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.377789



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