基于单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的电化学生物传感器

doi:10.3969/j.issn.0251-0790.2012.08.008

高等学校化学学报 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (08): 1676.doi: 10.3969/j.issn.0251-0790.2012.08.008

基于单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的电化学生物传感器

封科军¹, 姚艳玲¹, 沈国励², 俞汝勤²

1. 惠州学院化学工程系, 惠州 516007;
2. 湖南大学化学化工学院, 化学生物传感与计量学国家重点实验室, 长沙 410082

收稿日期:2012-03-29 出版日期:2012-08-10 发布日期:2012-08-10
通讯作者: 封科军, 女, 博士, 讲师, 主要从事化学与生物传感及其在生化、环境及材料分析中的应用研究. E-mail: hndxfkj@hotmail.com E-mail:hndxfkj@hotmail.com
基金资助:
国家自然科学基金重点项目(批准号: 21035001)和广东省自然科学基金项目(批准号: 10451601501006188)资助.

Single-walled Carbon Nanotube/DNAzyme Complex-based Elctrochemical Biosensors

FENG Ke-Jun¹, YAO Yan-Ling¹, SHEN Guo-Li², YU Ru-Qin²

1. Department of Chemical Engineering, Huizhou University, Huizhou 516007, China;
2. State Key Laboratory for Chemo/Biosensing and Chemometrics, College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China

Received:2012-03-29 Online:2012-08-10 Published:2012-08-10

摘要/Abstract

摘要： 结合DNA酶优异的氧化还原催化特性和碳纳米管的电化学特性, 制备了单壁碳纳米管-DNA酶复合材料, 并通过壳聚糖将其固定到玻碳电极表面构建了电化学生物传感界面. 研究了单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的氧化还原反应催化特性, 并以此为传感平台构建了葡萄糖氧化酶电化学生物传感器. 结果表明, 单壁碳纳米管-DNA酶复合材料修饰的电极对过氧化氢的响应具有较宽的线性范围(5×10^-6~1×10^-2 mol/L)和良好的检测灵敏度(检出限为1×10^-6 mol/L). 采用制备的葡萄糖氧化酶传感器实现了对葡萄糖的快速灵敏检测.

关键词: 碳纳米管, DNA酶, 电化学生物传感器, 纳米复合材料, 催化性能

Abstract: Taking advantage of the excellent catalytic redox activity andthe electrochemical property of DNAzyme and carbon nanotubes, a novel nano-complex of single-walled carbon nanotubes(SWNTs)/DNAzyme was prepared, and the obtained nano-complex was finally immobilized on the surface of glass carbon electrode(GCE) with the assistance of chitosan to fabricate electrochemical biosensing interface. The catalytic property of the SWNTs/DNAzyme complex was explored, and a glucose oxidase biosensor was then prepared based on the fabricated electrochemical biosensing platform. The SWNTs/DNAzyme complex-based biosensing platform can direct response to hydrogen peroxide at low potential of -0.24 V with high sensitivity(the detection limit is 1?10^-6 mol/L) and wide linear range(5?10^-6-1?10^-2 mol/L), and the prepared glucose oxidase biosensor was used to fast and sensitive detection of glucose.

Key words: Carbon nanotube, DNAzyme, Electrochemical biosensor, Nano-complex, Catalytic property

中图分类号:

O657

TrendMD:

封科军, 姚艳玲, 沈国励, 俞汝勤. 基于单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的电化学生物传感器. 高等学校化学学报, 2012, 33(08): 1676.

FENG Ke-Jun, YAO Yan-Ling, SHEN Guo-Li, YU Ru-Qin. Single-walled Carbon Nanotube/DNAzyme Complex-based Elctrochemical Biosensors. Chem. J. Chinese Universities, 2012, 33(08): 1676.

参考文献

[1] Iijima S.. Nature[J], 1991, 354(6348): 56-58 [2] Wang J., Musameh M., Lin Y. H.. J. Am. Chem. Soc.[J], 2003, 125(9): 2408-2409 [3] Kong K. P., Zhang M. N., Yan Y. M., Su L., Mao L. Q., Xiong Z. X., Chen Y.. Anal. Chem.[J], 2004, 76(21): 6500-6505 [4] Yang M. H., Yang Y. H., Liu Y. L., Shen G. L., Yu R. Q.. Biosens. Bioelectron.[J], 2006, 21:1125-1131 [5] Yang M. H., Jiang J. H., Yang Y. H., Chen X. H., Shen G. L., Yu R. Q.. Biosens. Bioelectron.[J], 2006, 21: 1791-1797 [6] Zhang J. L., Tan X. C., Zhao D. D., Tan S. W., Huang Z. W., Mi Y., Huang Z. Y.. Chem. Res. Chinese Universities[J], 2010, 26(4): 541-545 [7] Sun F., Liu P., Li L., Lian Y. F.. Chem. Res. Chinese Universities[J], 2011, 27(6): 1049-1054 [8] Kim H. K., Liu J., Li J., Nagraj N., Li M., Pavot C. M. B., Lu Y.. J. Am. Chem. Soc.[J], 2007, 129(21): 6896-6902 [9] Li Y. F., Sen D.. Biochem.[J], 1997, 36(18): 5589-5599 [10] Liu J.W., Cao Z. H., Lu Y.. Chem. Rev.[J], 2009, 109(5): 1948-1998 [11] XU Ying(徐颖), ZHAO Kun(赵琨), ZHANG Xiao-Yan(张小燕), HE Pin-Gang(何品刚), FANG Yu-Zhi(方禹之). Chem. J. Chinese Universities(高等学校化学学报)[J], 2010, 31(4): 672-678 [12] WANG Mei-Fang(汪美芳), ZHANG Wei(张伟), FANG Bin(方宾). Chin. J. Anal. Chem.(分析化学)[J], 2010, 38(1): 125-128 [13] Zheng M., Jagota A., Semke E. D., Diner B. A., Mclean R. S., Lustig S. R., Richardson R. E., Tassi N. G.. Nat. Mater.[J], 2003, 2(5): 338-342 [14] Zheng M., Jagota A., Strano M. S., Santos A. P., Barone P., Chou S. G., Diner B. A., Dresselhaus M. S., Mclean R. S., Onoa G. B., Samsonidze G. G., Semke E. D., Usrey M., Walls D. J.. Science[J], 2003, 302(5650):1545-1548 [15] Song Y. J., Wang X. H., Zhao C., Qu K. G., Ren J. S., Qu X. G.. Chem. Eur. J.[J], 2010, 16(12): 3617-3621 [16] Travascio P., Witting P. K., Mauk A. G., Sen D.. J. Am. Chem. Soc.[J], 2001, 123: 1337-1339 [17] Li J. S., Yao J. J., Zhong W. W.. Chem. Commun.[J], 2009, (33): 4962-4964 [18] XIONG Zhi-Gang(熊志刚), LI Jian-Ping(李建平), TANG Li(唐丽), CHEN Zhi-Qiang(陈志强). Chin. J. Anal. Chem.(分析化学)[J], 2010, 38(6): 800-804

基于单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的电化学生物传感器

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[2]	高京, 何文涛, 王欣欣, 向宇姝, 龙丽娟, 秦舒浩. DOPO衍生物改性碳纳米管的制备及对聚乳酸阻燃性能的影响[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(3): 20210670.
[3]	闫文卿, 张则尧, 李彦. 碳纳米管透明导电薄膜的可控制备[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(3): 20210626.
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[14]	李菲, 李小轩, 李一峻, 何锡文, 陈朗星, 张玉奎. 表面定向磁性印迹聚合物的制备及对槲皮素的选择性识别[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(12): 3606.
[15]	李锐, 孙晓刚, 邹婧怡, 何强. 含羟基磷灰石纳米线复合夹层的高性能锂硫电池[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(8): 1866.