[发明专利]一种利用石墨烯组装多层生物酶传感器提高检测性能的新方法

摘要

本发明的目的是提出一种利用石墨烯组装多层生物酶传感器提高检测性能的新方法，以期利用一种带有大π环端基的试剂芘丁酸，通过与生物酶（以葡萄糖氧化酶为例）表面的氨基基团的酰胺化反应，对其进行改造，得到表面具有大π环端基的葡萄糖氧化酶。改造后的葡萄糖氧化酶利用石墨烯通过层层组装的方法固定在电极的表面，制备出层数可控、灵敏度高的生物酶传感器。通过π-π叠加作用将改性酶与石墨烯进行层层组装，从而解决了层数可控、结构有序、性能稳定的生物传感器组装问题，能大大提高此生物酶传感器的检测灵敏度和检测范围。

主权项

一种利用石墨烯组装多层生物酶传感器提高检测性能的新方法，其主要特征在于：（1）用芘丁酸对生物酶进行改造（以葡萄糖氧化酶为例），使其表面带有大π环端基：取葡萄糖氧化酶5mg，1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）10 mg，N‑羟基丁二酰亚胺 （NHS）2 mg溶于9.5 mL pH=7.4的磷酸缓冲溶液中；取2 mg 芘丁酸溶于1 mL N,N‑二甲基甲酰胺 (DMF)中；将 0.5 mL芘丁酸溶液缓慢的滴加到上葡萄糖氧化酶溶液中，室温下搅拌10 小时， 反应结束后，在磷酸缓冲溶液中用截留分子量8千的透析袋透析去除未反应的小分子，得到芘丁酸改性的葡萄糖氧化酶；（2）葡萄糖氧化酶传感器的组装：直接将玻碳电极浸泡到0.1 mg/ mL的常规的石墨烯分散液中，用石墨烯去修饰玻碳电极的表面；然后将石墨烯修饰的玻碳电极浸泡到芘丁酸改性的葡萄糖氧化酶溶液中，通过芘端基与石墨烯之间的π‑π叠加作用，将芘丁酸改性的葡萄糖氧化酶固定到石墨烯修饰的电极表面；然后重复上述步骤，经过这种逐步层层组装的方式来获得不同葡萄糖氧化酶和石墨烯层数、灵敏度可控的葡萄糖氧化酶传感器。