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三相葡萄糖传感器


三相界面葡萄糖传感器
汇报人:张嘉懿

A

电化学葡萄糖生物传感器 过氧化氢电化学催化剂 超疏水三相传感器 结论与展望

目录

B C D

Part one
电化学葡萄糖生物传感器

01

电化学葡萄糖生物传感器

电化学生物传感器
电化学生物传感器是利用电化学反应进行检 测待测物的一类传感器,是以电极作为传感器 的换能器,修饰在电极上的生物活性材料(如 酶、抗体等)作为传感器的分子识别元件,生 物活材料与被检测物质接触反应,换能器将反 应信号直接或间接转变为电信号(电流、电导 等),建立被测物的浓度与输出信号之间的关 系,实现被测物的定量测量。

01

电流型葡萄糖酶生 物传感器发展历史
第一代:天 然媒介体O2 第三代:无 媒介体,直 接电子转移

1984
1962 第二代:二 茂铁媒介体 2017

2018
20** 第四代:科 研中...

01

电化学葡萄糖生物 传感器工作原理

单击 此处 编辑 文本

目前电流型酶传感器的原理都是通过检测酶促反应生成的过氧化氢进一步 检测底物浓度。 基于葡萄糖酶的葡萄糖生物传感器催化反应包括3个不走: 1、葡萄糖与酶的氧化态反应(如反应1),两个H原子从葡萄糖转移到两 个FAD单元,FAD被还原,葡萄糖氧化酶由氧化态转变为还原态。同时,葡萄 糖被氧化为葡萄糖酸内痔,进一步水解为葡萄糖酸。 2、还原态FADH2-GOx被O2氧化成氧化态FAD-GOx(如反应2)。 3、过氧化氢分解(如反应3)。

Part two
过氧化氢电化学催化剂

02

过氧化氢电化学催化剂
电化学检测方法
电化学方法检测过氧化氢可以通过阳极氧化和阴极 还原两种方式进行。

单击此处编辑标题

阳极氧化
阳极氧化的电极信号会受到具有电化学活性的生物 分子和活性高的小分子(抗坏血酸、尿素、尿酸等) 的干扰。通过优化电化学方法,在最理想的工作电位 下(0-0.2V vs Ag/AgCl)检测,可消除大多数干扰。

阴极还原
阴极还原的方法可避免阳极氧化的缺陷,但检测信 号会收溶解氧还原电流的干扰。

Part three
超疏水三相传感器

03

碳基超疏水三相传感器

本实验是基于第一代传感器进一步优 化。根据前两节的研究,第一代主要的问 题是氧气不足与干扰。考虑到这两个方面, 本实验将研究碳基超疏水三相电极,选择 还原电位为工作电位。目的是为了,第一, 碳基超疏水可减少干扰物质的干扰。第二, 为了提高电极对葡萄糖检验的灵敏度。 采用三相的目的则是为了确保氧气的 充足,弥补第一代氧气不足的缺陷,可以 消除氧气浓度波动的影响。

Part four
展望

04

展望

第一次将超疏水引入第一代葡萄糖生 物传感器中,解决了第一代氧气不足的 问题,提高了各项性能。今后,超疏水 三相传感器的概念还可以在其他底物酶 传感器中进行探究测试。还原电位可以 消除很多干扰。但仍有一些不足,如氧 气对背景电流的影响,还有对氧化过氧 化氢电位较低的材料的寻找等,这些问 题都有待今后解决。

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