血红蛋白在SWCNTsCTAB修饰电极上的直接电化学和电催化研究
李元军,黄富英,王飞,李艳彩
漳州师范学院化学与环境科学系,福建漳州363000
摘要:利用血红蛋白(Hb)结合单壁碳纳米管(SWCNTs)十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)制备纳米复合物修饰到玻碳电极(GCE)表面,并研究了电极上Hb的直接电化学和电催化行为。用紫外可见光谱(UVVis)检测键合到电极表面的Hb,可知复合膜中的Hb保持了类似于本体环境中的亚结构。通过电化学实验可知,复合膜中的Hb表现出了表面控制的可逆的直接电子转移反应。得到了标准式电位(Eθ')和表面覆盖度(Γ)等电化学参数。在700×105molL1126×103molL1范围内(R09983
18)内,HbSWCNTsCTAB修饰电极对过氧化氢2O2)(H表现出较好的催化还原活性,得检测限为196×105SN3。该传感器具有良好的稳定性和重现性,可用于H2O2的测定。
关键词:单壁碳纳米管;血红蛋白;十六烷基三甲基溴化铵;生物传感器关键词
1前言近来,氧化还原型蛋白与电极之间的直接电子转移已引起了越来越多的关注。它们之间的电子转移可以为实际生物系统的机理研究提供一种理想的模型,还可以对制备基于生物传感器、生物医疗设备和酶反应器等起到重要作用12。然而,三个主要的问题阻碍了蛋白与酶之间的电子转移:(1)氧化还原中心埋藏于蛋白内部远离电极表面;(2)蛋白质的扩散系数很小;(3)蛋白质易强烈吸附在金属电极表面发生变性。因而,研究主要集中在去寻找一种理想的电极材料和合适的蛋白固定方法来实现它们的直接电化学反应并保持它们的生物相容性
基金项目:福建省教育厅科技项目(JA09163),漳州师范学院科研基金(L20779),漳州师范学院研究生教育创新基地资金资助作者简介:李元军(1986),男,山东省烟台市人,研究生通讯作者:李艳彩,女,博士,讲师Emailliya
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。自从Rusli
g研究组57发现用表面活性剂结合蛋白到电极表面的方法以后
越来越多的材料和方法被用蛋白质的固定,例如溶胶凝胶膜8,水凝胶聚合物9或生物聚合膜10,常温离子液膜11,层层自组装膜12和无机介孔材料1314。碳纳米管(CNTs)自从1991年被Iijima15发现后由于具有稳定的物理化学性质已经引起了相当的关注。碳纳米管可以表现出像金属或半导体一样的电化学性质主要取决于它们的尺寸大小和晶格螺旋性16。这种精细的电化学性质决定了当它在电化学反应中被用作电极材料时,具有促进电子转移反应的能力1718。近来,CNTs已被r