电化学生物传感器中纳米材料的应用
1电化学生物传感器
生物传感器通常由生物识别元件bioreceptor和信号转换器件tra
sducer两个部分组成。根据生物反应产生信息的物理或化学性质，信号转换器通常采电化学、光谱、热、压电及表面声波等技术与之相匹配，而由此衍生出电化学生物传感器、光生物传感器等1。因为电化学转换器件具有较高的灵敏度，易微型化能在浑浊的溶液中操作等许多优势，并且所需的仪器简单、便宜，因而被广泛应用于传感器的制备中2。电化学生物传感器结合了电分析技术和生物传感技术。它是由生物材料作为敏感元件，电极作为转换元件，以电势、电流或电导等作为特征检测信号的传感器1。与光学、质量和热生物传感器相比，电化学生物传感器发展的最快，而且最具有实用价值3。
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纳米电化学生物传感器
纳米电化学生物传感器是将纳米材料作为一种新型的生物传感介质，与特异性分子识别物质如酶、抗原抗体、DNA等相结合并以电化学信号为检测信号的分析器件。纳米材料传感器不仅体积更小、速度更快、而且精度更高、可靠性更好。由于纳米粒子高的比表面积和其本身的生物兼容性在生物电催化反应中起着重要作用4。。
21纳米电化学生物传感器
从纳米材料在电化学生物传感器中的具体应用来看，纳米电化学生物传感器主要包括如下类型：纳米颗粒生物传感器纳米管、纳米棒与纳米线生物传感器，纳米片以及纳米阵列生物传感器等。其中因为碳纳米管的优异性能，使得基于碳纳米管的电化学生物传感器发展极为迅速5。
22纳米颗粒电化学生物传感器
纳米颗粒在电化学生物传感器中的应用非常广泛。纳米粒子由于具有大的比表面积和很高的表面自由能，在吸附固定生物分子方面可以扮演重要的角色，用于生物分子的固定，可以增加固定的分子数量，
f从而增强反应信号4。目前已有多种纳米颗粒材料用于电化学生物传感器的制备。所用的纳米颗粒包括TiO2、Au、Ag、Pt、Pd以及SiO2等。Je
a等6把纳米金颗粒分散到二氧化硅溶胶凝胶网络中，形成了金纳米粒子修饰电极。该电极和脱氢酶组合成的电化学生物传感器，在低电位5mV下对辅酶NADH的检测极限低5
M，显示了极高的灵敏度。Cha
dra等7把纳米金颗粒负载到功能化的介孔交联聚合物之中，制备了可灵敏检测过氧化氢的修饰电极，该电极可以进一步发展为一系列的电化学生物传感器。纳米颗粒增强的电化学生物传感器的应用大大丰富了生物传感器的研究内容。然而对于纳米颗粒在这一体系之内所起的具体作用r