[發(fā)明專利]用于葡萄糖電化學傳感的納米結(jié)構(gòu)鈮酸鋰電極及制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310739974.7 | 申請日： | 2013-12-26 |
| 公開（公告）號： | CN103743800A | 公開（公告）日： | 2014-04-23 |
| 發(fā)明（設計）人： | 蔡斌;黃靖云;葉志鎮(zhèn) | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江大學 |
| 主分類號： | G01N27/30 | 分類號： | G01N27/30 |
| 代理公司： | 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100 | 代理人： | 趙芳 |
| 地址： | 310007 浙*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 葡萄糖 電化學 傳感 納米 結(jié)構(gòu) 鈮酸鋰 電極 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于葡萄糖電化學傳感的納米結(jié)構(gòu)鈮酸鋰電極，及其制備方法。
背景技術(shù)
鈮酸鋰（LiNbO3）是一種典型的堿金屬鈮酸鹽，是目前已知居里溫度最高和自發(fā)極化最大的鐵電體。鈮酸鋰集壓電、鐵電、聲光、電光、光彈、非線性、光折變及激光活性等物理效應于一身，是一種不可多得的多功能光電材料。同時鈮酸鋰的化學穩(wěn)定性好，生物相容性高，在細胞成像、生物傳感等生物醫(yī)學領(lǐng)域有很大的應用前景。
糖尿病是一種全球性疾病，關(guān)于血糖濃度的檢測，目前實現(xiàn)商業(yè)化應用的多是利用電化學傳感器來進行血糖濃度測定。電化學傳感器相比于光磁等其他方法具有簡易便捷的優(yōu)勢。研究一種新型納米材料作為葡萄糖氧化酶固定的載體，實現(xiàn)有酶葡萄糖的直接電子傳遞，并且降低其他電活性物質(zhì)干擾，對葡萄糖傳感器的發(fā)展以及現(xiàn)實應用有著重要的意義。
????目前還未有鈮酸鋰在電化學葡萄糖傳感器上應用的相關(guān)報道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種通過水熱、熔融鹽、生物復型等方法制備的鈮酸鋰微納材料，并將其應用于葡萄糖電化學測試。
????本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
????一種用于葡萄糖電化學傳感的納米結(jié)構(gòu)鈮酸鋰電極，由如下方法制備得到：將鈮酸鋰粉末均勻分散于葡萄糖氧化酶溶液（PBS配制，葡萄糖氧化酶濃度5~20mg/mL）中，得到混合分散液（其中鈮酸鋰濃度0.05~0.2mg/μL），將混合分散液涂覆到金電極表面，在空氣中自然干燥，再在電極表面涂覆上殼聚糖溶液（殼聚糖質(zhì)量濃度0.1%~2.0%），在4℃下冷藏12~24h后，得到所述納米結(jié)構(gòu)鈮酸鋰電極。
????本發(fā)明還涉及制備所述納米結(jié)構(gòu)鈮酸鋰電極的方法，所述方法包括：
（1）?????配制pH?=?7.0的磷酸鹽緩沖溶液，將適量葡萄糖氧化酶加入所得緩沖液中，得到葡萄糖氧化酶濃度5~20mg/mL的葡萄糖氧化酶溶液；
（2）?????取適量鈮酸鋰粉末分散于步驟（1）所得葡萄糖氧化酶溶液中，靜置15~30min，得到鈮酸鋰濃度0.05~0.2mg/μL的混合分散液；
（3）?????取殼聚糖均勻分散于水中，然后加入冰醋酸，殼聚糖質(zhì)量用量為水質(zhì)量的0.1%~2.0%，冰醋酸體積用量為水體積的0.5~2.0%，攪拌0.5~2h，得到殼聚糖溶液；
（4）?????將步驟（2）所得混合分散液均勻涂抹在金電極上，在空氣中自然干燥后，再在電極表面涂覆上步驟（3）所得殼聚糖溶液，在4℃下冷藏12~24h后，即得所述納米結(jié)構(gòu)鈮酸鋰電極。
本發(fā)明采用三電極體系進行葡萄糖的電化學傳感測試，將制備所得電極作為工作電極，鉑電極作為對電極，Ag/AgCl作為參比電極。
鈮酸鋰用于葡萄糖電化學傳感的原理是：葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下分解產(chǎn)生H2O2，而鈮酸鋰可以催化分解H2O2，進行電子傳遞，從而實現(xiàn)葡萄糖的探測。鈮酸鋰催化H2O2的機理主要是由于鈮酸鋰為非中心對稱結(jié)構(gòu)，其包含的鈮氧八面體發(fā)生畸變，從而使得鈮離子的4d軌道發(fā)生分裂，產(chǎn)生eg和t2g軌道，其中eg軌道能和表面吸附氧中間體產(chǎn)生σ鍵合，通過O22-/HO2-的相互替代作用，將H2O2氧化為O2。
殼聚糖是生物有機高分子化合物，具有良好的成膜性、吸附使用、無毒及生物相容性好等優(yōu)點，可應用于生物傳感器的構(gòu)建。在鈮酸鋰、酶表面另外覆蓋一層殼聚糖溶液，是為了起保護作用，防止酶脫落，起到酶和鈮酸鋰固定化作用。當選擇殼聚糖溶液濃度為0.5wt%時，固定效果為最佳。
在進行循環(huán)伏安測試時，在滴加葡萄糖溶液前后，電流在0.6~1.0V之間有明顯變化，為了減小其他電活性物質(zhì)對葡萄糖檢測的影響，盡量選取小電流進行葡萄糖靈敏度測試，因此選取0.6V作為后續(xù)恒電壓電流-時間測試的輸入電壓。同時選取尿酸、抗壞血酸作為該葡萄糖傳感器抗干擾性能的對比實驗。
本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于浙江大學，未經(jīng)浙江大學許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201310739974.7/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
