[发明专利]一种Au@Ag-PPY复合纳米材料和L-半胱氨酸双层膜固定葡萄糖氧化酶修饰电极的制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及生物电化学传感器领域，具体地涉及一种固定葡萄糖氧化酶修饰电极的制备方法。

背景技术

电化学生物传感器是指由生物体成分(酶、抗原、抗体、激素等)或生物体本身(细胞、细胞器、组织等)作为敏感元件，电极(固体电极、离子选择性电极、气敏电极等)作为转换元件，以电势或电流为特征检测信号进行传感检测的一种的传感器。由于它响应快，灵敏度高，制作简单而被广泛研究和应用。利用酶在电极上的直接发生氧化或还原反应而构造成的生物传感器称为第三代生物传感器。在这类生物传感器中，电子传输与氧和其它电子受体无关，也无需任何媒介体的加入，克服了使用介体存在的测量电位偏正、电活性物质干扰多、电极制作复杂、介体污染等缺点。

葡萄糖传感器在生物和医学上有极其重要的研究与应用价值，不仅能用于医学上的疾病控制，而且能用到化工、食品工业的检测之中，用途广泛。但是，在葡萄糖生物传感器的研制中，灵敏度、稳定性及重现性始终是葡萄糖传感器发展需要提高的重要因素。发展新型固定材料、选择合适的酶固定化方法是解决这些问题的有效方法。

近年来，随着纳米科学的发展和纳米材料制备技术的不断发展，纳米材料以其独特的物理化学特性而被广泛的应用于生物传感器的研制，人们一直致力于寻找具有良好生物相容性的新型纳米材料以提高生物传感器的电化学性能。贵金属纳米粒子由于具有较大的比表面积，较高的表面反应活性和催化效率以及较强的吸附能力，在生物传感器中表现出较好的催化活性；而双金属纳米材料的性能更为优越。

发明内容

本发明的再一个目的在于提供一种Au@Ag-PPY复合纳米材料和L-半胱氨酸双层膜固定葡萄糖氧化酶修饰电极的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种Au@Ag-PPY复合纳米材料和L-半胱氨酸双层膜固定葡萄糖氧化酶修饰电极的制备方法，包括如下步骤：

a.Au@Ag-PPY复合纳米材料由纳米金和银及聚吡咯复合而成，制备过程如下：

（1）取纳米金颗粒的悬浮液，纳米金颗粒离心后取沉淀，得到物质A；

（2）向物质A中加入吡咯和十二烷基磺酸钠的混合液，充分振荡后，加入硝酸银溶液，再振荡后，于室温下陈化，得物质B；

（3）将物质B离心，取沉淀，并用十二烷基磺酸钠分散，得到Au@Ag-PPY纳米复合材料；

b.电极的处理：将金电极先用三氧化二铝悬浊液处理，再用三氧化二铝悬浊液在打磨布上抛光成镜面，最后用乙醇、二次水超声清洗；

c. 制备双层L-半胱氨酸膜修饰的金电极：将处理好的金电极浸泡在L-半胱氨酸溶液中，然后取出用二次蒸馏水冲洗干净即得；

d．Au@Ag-PPY复合纳米材料的固定：在L-半胱氨酸双层膜修饰的金电极上滴涂Au@Ag-PPY复合纳米材料的分散液，室温下放置；

e. 酶的吸附：在Au@Ag-PPY/L-半胱氨酸双层膜修饰的金电极上滴涂葡萄糖氧化酶溶液，在4℃冰箱中放置；

f. 修饰电极后处理：将吸附有葡萄糖氧化酶的电极从酶溶液中取出，用pH值为7.0的磷酸缓冲溶液冲洗干净后即得到酶修饰电极。

优选的，步骤a的（1）中纳米金颗粒采用柠檬酸钠还原法制备：将100ml 0.01%的氯金酸溶液在三口烧瓶内加热煮沸后，迅速加入3.5ml质量分数为1%的柠檬酸三钠，并搅拌；在搅拌状态下继续煮沸6分钟，溶液从浅黄色变成无色、灰色，最后变成酒红色，移去热源，停止搅拌冷却至室温即得。

优选的，制备的纳米金颗粒粒径约为17nm。

优选的，步骤a的具体操作过程如下，

（1）取9ml制备好的纳米金颗粒，平均装在3支容量为5ml的离心管中，在14000rpm的转速下离心5min，取沉淀，并将三份沉淀混合，得到物质A；

（2）向物质A中加入3ml新蒸好的吡咯和0.5ml的40毫摩尔的十二烷基磺酸钠混合液，充分振荡5s后加入3ml 5毫摩尔的硝酸银溶液，再振荡10s后，于室温下陈化12h，得物质B；

（3）将物质B在12000rpm转速下离心12min，取沉淀，并用3.6毫摩尔的十二烷基磺酸钠分散。

优选的，所述步骤c中采用的L-半胱氨酸溶液物质的量浓度为0.03 M。