CN108132285B - 一种负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法 - Google Patents
一种负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108132285B CN108132285B CN201711200050.4A CN201711200050A CN108132285B CN 108132285 B CN108132285 B CN 108132285B CN 201711200050 A CN201711200050 A CN 201711200050A CN 108132285 B CN108132285 B CN 108132285B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- carbon paper
- solution
- enzyme
- room temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 title claims abstract description 66
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 title claims abstract description 66
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 86
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 86
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 47
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000010560 atom transfer radical polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 claims description 62
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 59
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 48
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 29
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 28
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 28
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 18
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 18
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 16
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 claims description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 13
- SPOMEWBVWWDQBC-UHFFFAOYSA-K tripotassium;dihydrogen phosphate;hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].OP(O)([O-])=O.OP([O-])([O-])=O SPOMEWBVWWDQBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 3-mercaptopropanoic acid Chemical compound OC(=O)CCS DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- LMJXSOYPAOSIPZ-UHFFFAOYSA-N 4-sulfanylbenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(S)C=C1 LMJXSOYPAOSIPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 7
- LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide Substances CCN=C=NCCCN(C)C LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propyliminomethylidene-ethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN=C=NCCCN(C)C FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WCDSVWRUXWCYFN-UHFFFAOYSA-N 4-aminobenzenethiol Chemical compound NC1=CC=C(S)C=C1 WCDSVWRUXWCYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims description 6
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229940045803 cuprous chloride Drugs 0.000 claims description 6
- 239000005457 ice water Substances 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- DROZQELYZZXYSX-UHFFFAOYSA-N 2-bromobutanoyl chloride Chemical compound CCC(Br)C(Cl)=O DROZQELYZZXYSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 108010050375 Glucose 1-Dehydrogenase Proteins 0.000 claims description 4
- QISNULGCGWEUKY-UHFFFAOYSA-N n-ethyl-2-methylidenebutanamide Chemical compound CCNC(=O)C(=C)CC QISNULGCGWEUKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 4
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 4
- YOCIJWAHRAJQFT-UHFFFAOYSA-N 2-bromo-2-methylpropanoyl bromide Chemical compound CC(C)(Br)C(Br)=O YOCIJWAHRAJQFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ILLHORFDXDLILE-UHFFFAOYSA-N 2-bromopropanoyl bromide Chemical compound CC(Br)C(Br)=O ILLHORFDXDLILE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 claims description 3
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 claims description 3
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 claims description 3
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 claims description 3
- WFKDPJRCBCBQNT-UHFFFAOYSA-N n,2-dimethylprop-2-enamide Chemical compound CNC(=O)C(C)=C WFKDPJRCBCBQNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N n-propan-2-ylprop-2-enamide Chemical compound CC(C)NC(=O)C=C QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- DILRJUIACXKSQE-UHFFFAOYSA-N n',n'-dimethylethane-1,2-diamine Chemical compound CN(C)CCN DILRJUIACXKSQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 229920000208 temperature-responsive polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 5
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 2
- AHTSCRNWVSEMPI-UHFFFAOYSA-N gold;methane Chemical compound C.[Au] AHTSCRNWVSEMPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 16
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 16
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 15
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 5
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- VMGSQCIDWAUGLQ-UHFFFAOYSA-N n',n'-bis[2-(dimethylamino)ethyl]-n,n-dimethylethane-1,2-diamine Chemical compound CN(C)CCN(CCN(C)C)CCN(C)C VMGSQCIDWAUGLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 N-hydroxysuccinimide Amine Chemical class 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000001548 drop coating Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000835 electrochemical detection Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/308—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells at least partially made of carbon
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/48—Systems using polarography, i.e. measuring changes in current under a slowly-varying voltage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
本发明涉及一种负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法，电镀金层之前碳纸的导电性与亲水性通过电化学的方法进行了改善，有利于金均匀地镀在碳纸纤维的表面，得到多孔、柔性、成本较普通金电极更为低廉的电极；以表面引发原子转移自由基聚合的方法，可控地在电极表面接枝上聚合物链段，最后利用共价键将酶分子固定在电极表面。本发明使用导电性能优异，比表面积大的碳纸作为基底材料，以保证电极的电性能和化学性能。所使用的碳纸基底材料在经过电化学处理之后其亲水性能大大增强，有利于生物酶的固定及稳定性。所制备的电极有望作为植入体内可“开/关”智能生物酶燃料电池的阳极。
Description
技术领域
本发明属于电催化电极的制备技术领域，涉及一种负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法。
背景技术
酶生物电极是以生物活性酶代替贵金属催化剂构筑的电极。该电极可在生理体液环境下催化底物进行氧化-还原反应，并将其得失电子转换成电信号输出。以该酶电极可以构筑酶型生物传感器或者酶生物燃料电池。生物传感器是一种将生物物质作为底物，将其浓度转换为电信号进行检测的仪器，在食品、制药、化工、临床检验、生物医学、环境监测等方面都有广泛的应用前景。而酶生物燃料电池是目前最具潜力的可用于植入体内小型医疗器械的绿色、可再生微型燃料电池，可以为心脏起搏器、神经刺激器、植入体内的生物传感器、医疗诊断装置等提供持续不断的电能，是这一领域研究者们关注的焦点。
作为植入体内的医疗器械，一般需要在某种病理条件下具有自动可“开/关”的功能。而构建可对外界某种刺激做出响应的酶电极，是构建具有可“开/关”功能酶生物燃料电池，实现医疗器械智能化的关键。然而，目前的酶电极本身载酶量低、电子传递效率低、酶易脱落，以此构建的酶燃料电池不可避免地遇到开路电压低、功率密度低、稳定性差等应用瓶颈。其次，响应性酶电极的电化学响应性一般依靠电极表面具有刺激响应性聚合物刷实现，但刺激响应性聚合物一般不导电，当其存在于电极表面时，就会进一步影响到酶电极的导电性以及载酶量，降低电子在酶活性中心与电极表面间的传递效率。要解决这些问题，就要调控响应性聚合物刷在电极表面的分布密度及分子聚集状态，在保证电极刺激响应性的同时，设法提高载酶量，最大程度提高电极的导电性。但是，当前人们大都采用在电极表面滴涂响应性聚合物、将聚合物直接接枝在电极上或在电极表面通过自由基聚合、电聚合等方法制备响应性薄膜，这些方法制备的聚合物膜厚度、接枝率、聚合物刷的结构等较难控制，电极刺激响应性与电极电性能之间的关系难以调控。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法，制备的电极表面接枝聚合物的结构可控、响应灵敏，电极表面酶负载量较大并且负载稳定，可以作为植入体内可“开/关”智能生物酶燃料电池的阳极。
技术方案
一种负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法，其特征在于步骤如下：
步骤1、清洗碳纸：将碳纸在无水甲醇中超声10～50min，超纯水冲洗碳纸表面，室温晾干；
步骤2、碳纸的改性：以碳纸为工作电极，铂柱电极为对电极，饱和银/氯化银电极为参比电极构筑三电极体系，在浓度为0.025～0.1M，pH值为6～8K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，搅拌速率为200～500rpm，先采用循环伏安法进行扫描，扫描电位范围为-0.5～3V，扫描速率为0.01～0.5V s-1，扫描圈数2～20圈，再在同一溶液中向工作电极施加-0.8～-1.2V的恒电压50～200s，完毕后得到导电性与亲水性大大改善的碳纸电极，超纯水冲洗电极表面，室温晾干得到导电碳纸；
步骤3、碳纸表面均匀电镀金：以导电碳纸为工作电极，在三电极体系下，采用恒电流法在纳米金沉积液中进行电镀，阴极电流密度为2～10mA cm-2，时间为1000～2000s，扫描完毕后即得到有均匀金镀层的碳纸电极，用超纯水、无水乙醇分别冲洗电极表面，室温晾干；
所述纳米金沉积液是：将氯金酸配成5～15mg/mL的溶液，取该溶液500～1000μL加入5～20ml的pH值为8～12，浓度为0.05～0.2mol/L的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，搅拌均匀即得到纳米金沉积液，通入氮气至饱和；
步骤4、金镀层的修饰：将步骤3制备的电极浸泡于10～60mM的4-氨基苯硫酚、4-巯基苯甲酸或3-巯基丙酸的无水乙醇溶液中，室温下自组装12～24个小时，以无水乙醇冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰了氨基或者羧基的电极；
步骤5、引发剂的修饰：以0.3～2ml的三乙胺溶于10～30ml无水二氯甲烷，然后将步骤4处理的电极置入溶液，在冰水浴条件下，滴加0.5～3.5g溶解在5～10ml无水二氯甲烷中的2-溴异丁酰溴、2-溴丙酰溴或2-溴丁酰氯，之后在20～30℃下反应12～24个小时，以无水二氯甲烷冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰SI-ATRP引发剂的电极；
步骤6、聚合物在电极表面的接枝：将0.5～2g N-异丙基丙烯酰胺、N,N'-二乙基丙烯酰胺或者N,N'-二甲基丙烯酰胺，10～30μL三(2-二甲氨基乙基)胺，10～20mg氯化亚铜溶解于5～10ml的异丙醇水溶液中，将步骤5得到的电极浸泡在溶液中，在氮气保护下，25～35℃下反应6～12个小时，反应完毕后得到敏感聚合物修饰的碳纸电极，将该电极浸泡在30℃以下的超纯水中，温和搅拌6～24个小时，除去聚合反应残留的铜盐，将该电极保存在超纯水；
步骤7、聚合物电极表面修饰：将步骤6中得到的电极表面用大量无水乙醇冲洗，之后浸泡在10～40mM的4-氨基苯硫酚、4-巯基苯甲酸或3-巯基丙酸的无水乙醇溶液中，室温下自组装12～24个小时，以无水乙醇冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰了氨基或者羧基的电极；
步骤8、聚合物电极共价结合酶分子：将0.02～0.1g 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，0.01～0.5g N-羟基琥珀酰亚胺，溶解于5～15ml浓度为0.05～0.2mol/L，pH值为5～7的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，加入步骤7得到的电极，之后加入50～200mg葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶，20～25℃下反应24～48个小时，反应完毕即得到负载了生物酶的温度响应聚合物阳极。
所述步骤6的异丙醇以体积比为1:0.5～1:2的DMF取代。
所述超纯水电阻为18.2MΩ。
有益效果
本发明提出的一种负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法，电镀金层之前碳纸的导电性与亲水性通过电化学的方法进行了改善，有利于金均匀地镀在碳纸纤维的表面，得到多孔、柔性、成本较普通金电极更为低廉的电极；以表面引发原子转移自由基聚合的方法，可控地在电极表面接枝上聚合物链段，最后利用共价键将酶分子固定在电极表面。
本发明提出的表面引发原子转移自由基聚合法与共价固定酶的方法能够调控响应性聚合物刷在电极表面的分布密度及分子聚集状态，在保证电极刺激响应性的同时，提高载酶量和稳定性。在酶电极表面电致自由基共聚，制备的刺激响应酶电极具有良好的“开/关”性能，完全“关闭”(37℃，pH＝8)时峰电流密度仅为“打开”(25℃，pH＝5)时的9.3％，三次重复“开-关”后，“打开”时的峰电流密度仍达到第一次“打开”时的98.9％。
采用电化学电镀与表面引发活性自由基聚合的方法分别在碳纸上制备均匀的金镀层与温度刺激响应的聚合物刷，是提高可“开/关”酶电极导电性、可“开/关”性能较为简单的方法；而共价固定酶的方法在长期重复使用酶电极时，可以有效地保障电极催化性能与稳定性。本发明所制备的电极在20mM葡萄糖溶液中催化峰电流为0.000771A，催化性能良好。在10次“开/关”循环中，催化峰电流仅下降6.49％，稳定性良好。本发明所制备的电极有望作为植入体内可“开/关”智能生物酶燃料电池的阳极。
表1有益效果
附图说明
图1：为本发明的修饰层制备示意图，1为碳纸；
图2：为本发明涉及的温度刺激响应酶电极在不同温度下对不同浓度葡萄糖电化学检测的对比图：1为20℃下、葡萄糖浓度0mM时，电极氧化峰(-0.35V)的电流，2为20℃下、葡萄糖浓度10mM时，电极氧化峰(-0.35V)电流，3为20℃下、葡萄糖浓度20mM时，电极氧化峰(-0.35V)电流，4为40℃下、葡萄糖浓度0mM时，电极在-0.35V处的电流，5为40℃下、葡萄糖浓度10mM时，电极在-0.35V处的电流，6为40℃下、葡萄糖浓度20mM时，电极在-0.35V处的电流。
图3：为本发明涉及的温度刺激响应酶电极在不同温度下对不同浓度葡萄糖的循环伏安测试(CV)：1为20℃下、葡萄糖浓度0mM时的CV曲线，2为20℃下、葡萄糖浓度10mM时的CV曲线，3为20℃下、葡萄糖浓度20mM时的CV曲线，4为40℃下、葡萄糖浓度0mM时的CV曲线，5为40℃下、葡萄糖浓度10mM时的CV曲线，6为40℃下、葡萄糖浓度20mM时的CV曲线。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
本发明：将清洗过的洁净碳纸进行改性后在电极表面用电化学沉积的方法制备金镀层；用含有巯基的偶联剂在金镀层上修饰氨基或羧基，采用表面引发原子转移自由基聚合法SI-ATRP在电极表面聚合对温度刺激响应的单体，控制聚合物的结构与表面接枝率得到可对温度响应灵敏的电极基底；在该电极基底上修饰巯基偶联剂，用共价键合的方法固定生物酶，得到温度响应性酶阳极。
实施实例1：反应流程图如图1所示。
碳纸表面改性的步骤：
步骤一：碳纸的清洗：将亲水的碳纸在无水甲醇中超声50min，超纯水(电阻18.2MΩ)冲洗碳纸表面，室温晾干，备用；
步骤二：碳纸的改性：取一洁净的碳纸为工作电极，铂柱电极为对电极，饱和银/氯化银电极为参比电极构筑三电极体系，在浓度为0.1M，pH值为8的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，搅拌速率为500rpm，先采用循环伏安法进行扫描，扫描电位范围为-0.5～3V，扫描速率为0.5V s-1，扫描圈数20圈，再在同一溶液中向工作电极施加-1V的恒电压200s，完毕后得到导电性与亲水性大大改善的碳纸电极，超纯水冲洗电极表面，室温晾干，备用。
碳纸表面电化学沉积的步骤：
步骤一：纳米金沉积液的制备：将氯金酸配成5mg/mL的溶液，取该溶液1000μL加入15ml的pH值为12，浓度为0.2mol/L的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，搅拌均匀即得到纳米金沉积液，通入氮气至饱和，备用；
步骤二：碳纸表面均匀电镀金：利用处理的导电碳纸为工作电极，在三电极体系下，采用恒电流法在所制备的纳米金沉积液中进行电镀，阴极电流密度为10mA cm-2，时间为2000s，扫描完毕后即得到有均匀金镀层的碳纸电极，用超纯水、无水乙醇分别冲洗电极表面，室温晾干，备用。
表面接枝响应聚合物的步骤：
步骤一：金镀层的修饰：将所制备的金镀层碳纸电极立即浸泡于60mM的4-氨基苯硫酚的无水乙醇溶液中，室温下自组装24个小时，以无水乙醇冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰了氨基的电极；
步骤二：引发剂的修饰：取2ml的三乙胺溶于30ml无水二氯甲烷，放入修饰了氨基的电极，冰水浴条件下，逐滴加入3.5g溶解在10ml无水二氯甲烷中的2-溴异丁酰溴，之后在30℃下反应24个小时，以无水二氯甲烷冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰了SI-ATRP引发剂的电极；
步骤三：聚合物在电极表面的接枝：将2g N-异丙基丙烯酰胺，30μL三(2-二甲氨基乙基)胺，20mg氯化亚铜溶解于10ml的异丙醇中，将修饰了SI-ATRP引发剂的电极浸泡在该溶液中，在氮气保护下，35℃反应12个小时，反应完毕后得到敏感聚合物修饰的碳纸电极，将该电极浸泡在30℃以下的超纯水中，温和搅拌24个小时，除去聚合反应残留的铜盐，将该电极保存在超纯水备用。
酶在电极上的固定步骤：
步骤一：聚合物电极表面修饰：将聚合物修饰的电极表面用大量无水乙醇冲洗，之后浸泡在40mM的4-氨基苯硫酚的无水乙醇溶液中，室温下自组装24个小时，以无水乙醇冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰了氨基的电极；
步骤二：聚合物电极共价结合酶分子：将0.1g 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，0.5g N-羟基琥珀酰亚胺，溶解于15ml浓度为0.2mol/L，pH值为7的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，放入修饰了氨基的聚合物碳纸电极，之后加入200mg葡萄糖氧化酶，25℃下反应48个小时，反应完毕即得到负载了生物酶的敏感聚合物阳极。
实施实例2：
碳纸表面改性的步骤：
步骤一：碳纸的清洗：将亲水的碳纸在无水甲醇中超声10min，超纯水(电阻18.2MΩ)冲洗碳纸表面，室温晾干，备用；
步骤二：碳纸的改性：取一洁净的碳纸为工作电极，铂柱电极为对电极，饱和银/氯化银电极为参比电极构筑三电极体系，在浓度为0.025M，pH值为6的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，搅拌速率为200rpm，先采用循环伏安法进行扫描，扫描电位范围为-0.5～3V，扫描速率为0.01V s-1，扫描圈数2圈，再在同一溶液中向工作电极施加-1.2V的恒电压50s，完毕后得到导电性与亲水性大大改善的碳纸电极，超纯水冲洗电极表面，室温晾干，备用。
碳纸表面电化学沉积的步骤：
步骤一：纳米金沉积液的制备：将氯金酸配成10mg/mL的溶液，取该溶液500μL加入10ml的pH值为8，浓度为0.05mol/L的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，搅拌均匀即得到纳米金沉积液，通入氮气至饱和，备用；
步骤二：碳纸表面均匀电镀金：利用处理的导电碳纸为工作电极，在三电极体系下，采用恒电流法在所制备纳米金沉积液中进行电镀，阴极电流密度为2mA cm-2，时间为1000s，扫描完毕后即得到有均匀金镀层的碳纸电极，用超纯水、无水乙醇分别冲洗电极表面，室温晾干，备用。
表面接枝响应聚合物的步骤：
步骤一：金镀层的修饰：将制备的金镀层电极立即浸泡于10mM的4-巯基苯甲酸的无水乙醇溶液中，室温下自组装12个小时，以无水乙醇冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰了羧基的电极；
步骤二：引发剂的修饰：取0.3ml的三乙胺溶于30ml无水二氯甲烷，放入表面修饰了羧基的电极，冰水浴条件下，逐滴加入0.5g溶解在10ml无水二氯甲烷中的2-溴丙酰溴，之后在20℃下反应12个小时，以无水二氯甲烷冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰SI-ATRP引发剂的电极；
步骤三：聚合物在电极表面的接枝：将0.5g N,N'-二乙基丙烯酰胺，10μL三(2-二甲氨基乙基)胺，10mg氯化亚铜溶解于5ml的体积比为1:1的DMF/水溶液中，将表面修饰SI-ATRP引发剂的电极浸泡在溶液中，在氮气保护下，30℃反应6个小时，反应完毕后得到敏感聚合物修饰的碳纸电极，将该电极浸泡在30℃以下的超纯水中，温和搅拌6个小时，除去聚合反应残留的铜盐，将该电极保存在超纯水备用。
酶在电极上的固定步骤：
步骤一：聚合物电极表面修饰：将所制备的敏感聚合物修饰的碳纸电极表面用大量无水乙醇冲洗，之后浸泡在10mM的4-巯基苯甲酸的无水乙醇溶液中，室温下自组装12个小时，以无水乙醇冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰了羧基的电极；
步骤二：聚合物电极共价结合酶分子：将0.02g 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，0.01g N-羟基琥珀酰亚胺，溶解于10ml浓度为0.0.5mol/L，pH值为5的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，加入修饰了羧基的聚合物碳纸电极，之后加入50mg葡萄糖脱氢酶，25℃下反应24个小时，反应完毕即得到负载了生物酶的敏感聚合物阳极。
实施实例3：
碳纸表面改性的步骤：
步骤一：碳纸的清洗：将亲水的碳纸在无水甲醇中超声45min，超纯水(电阻18.2MΩ)冲洗碳纸表面，室温晾干，备用；
步骤二：碳纸的改性：取一洁净的碳纸为工作电极，铂柱电极为对电极，饱和银/氯化银电极为参比电极构筑三电极体系，在浓度为0.01M，pH值为6的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，搅拌速率为400rpm，先采用循环伏安法进行扫描，扫描电位范围为-0.5～3V，扫描速率为0.1V s-1，扫描圈数10圈，再在同一溶液中向工作电极施加-0.8V的恒电压100s，完毕后得到导电性与亲水性大大改善的碳纸电极，超纯水冲洗电极表面，室温晾干，备用。
碳纸表面电化学沉积的步骤：
步骤一：纳米金沉积液的制备：将氯金酸配成10mg/mL的溶液，取该溶液1000μL加入10ml的pH值为8，浓度为0.1mol/L的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，搅拌均匀即得到纳米金沉积液，通入氮气至饱和，备用；
步骤二：碳纸表面均匀电镀金：利用已处理的导电碳纸为工作电极，在三电极体系下，采用恒电流法在所制备的纳米金沉积液中进行电镀，阴极电流密度为5mA cm-2，时间为1500s，扫描完毕后即得到有均匀金镀层的碳纸电极，用超纯水、无水乙醇分别冲洗电极表面，室温晾干，备用。
表面接枝响应聚合物的步骤：
步骤一：金镀层的修饰：将制备的金镀层碳纸电极立即浸泡于30mM的3-巯基丙酸的无水乙醇溶液中，室温下自组装24个小时，以无水乙醇冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰了羧基的电极；
步骤二：引发剂的修饰：取1ml的三乙胺溶于30ml无水二氯甲烷，放入表面修饰了羧基的电极，冰水浴条件下，逐滴加入1g溶解在10ml无水二氯甲烷中的2-溴丁酰氯，之后在30℃下反应24个小时，以无水二氯甲烷冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰SI-ATRP引发剂的电极；
步骤三：聚合物在电极表面的接枝：将1g N,N'-二甲基丙烯酰胺，20μL三(2-二甲氨基乙基)胺，15mg氯化亚铜溶解于10ml的异丙醇中，将表面修饰SI-ATRP引发剂的电极浸泡在该溶液中，在氮气保护下，30℃反应12个小时，反应完毕后得到敏感聚合物修饰的碳纸电极，将该电极浸泡在30℃以下的超纯水中，温和搅拌12个小时，除去聚合反应残留的铜盐，将该电极保存在超纯水备用。
酶在电极上的固定步骤：
步骤一：聚合物电极表面修饰：将制备的聚合物碳纸电极表面用大量无水乙醇冲洗，之后浸泡在30mM的3-巯基丙酸的无水乙醇溶液中，室温下自组装24个小时，以无水乙醇冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰了羧基的电极；
步骤二：聚合物电极共价结合酶分子：将0.1g 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，0.5g N-羟基琥珀酰亚胺，溶解于10ml浓度为0.1mol/L，pH值为7的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，加入表面修饰有羧基的聚合物碳纸电极，之后加入100mg葡萄糖氧化酶，25℃下反应24个小时，反应完毕即得到负载了生物酶的敏感聚合物阳极。
实施实例4：
碳纸表面改性的步骤：
步骤一：碳纸的清洗：将亲水的碳纸在无水甲醇中超声30min，超纯水(电阻18.2MΩ)冲洗碳纸表面，室温晾干，备用；
步骤二：碳纸的改性：取一洁净的碳纸为工作电极，铂柱电极为对电极，饱和银/氯化银电极为参比电极构筑三电极体系，在浓度为0.1M，pH值为7K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，搅拌速率为400rpm，先采用循环伏安法进行扫描，扫描电位范围为-0.5～3V，扫描速率为0.2V s-1，扫描圈数10圈，再在同一溶液中向工作电极施加-1V的恒电压100s，完毕后得到导电性与亲水性大大改善的碳纸电极，超纯水冲洗电极表面，室温晾干，备用。
碳纸表面电化学沉积的步骤：
步骤一：纳米金沉积液的制备：将氯金酸配成10mg/mL的溶液，取该溶液1000μL加入10ml的pH值为8，浓度为0.1mol/L的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，搅拌均匀即得到纳米金沉积液，通入氮气至饱和，备用；
步骤二：碳纸表面均匀电镀金：利用已处理的导电碳纸为工作电极，在三电极体系下，采用恒电流法在所制备的纳米金沉积液中进行电镀，阴极电流密度为5mA cm-2，时间为1000s，扫描完毕后即得到有均匀金镀层的碳纸电极，用超纯水、无水乙醇分别冲洗电极表面，室温晾干，备用。
1.一种温度刺激响应酶阳极的制备方法，其特征在于，表面接枝响应聚合物的步骤：
步骤一：金镀层的修饰：将所制备的金镀层碳纸电极立即浸泡于40mM的4-巯基苯甲酸的无水乙醇溶液中，室温下自组装24个小时，以无水乙醇冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰了羧基的电极；
步骤二：引发剂的修饰：取2ml的三乙胺溶于30ml无水二氯甲烷，放入表面修饰了羧基的电极，冰水浴条件下，逐滴加入3.5g溶解在10ml无水二氯甲烷中的2-溴丁酰氯，之后在30℃下反应24个小时，以无水二氯甲烷冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰SI-ATRP引发剂的电极；
步骤三：聚合物在电极表面的接枝：将2g N,N'-二乙基丙烯酰胺，30μL三(2-二甲氨基乙基)胺，20mg氯化亚铜溶解于5ml的异丙醇中，将表面修饰SI-ATRP引发剂的电极浸泡在溶液中，在氮气保护下，30℃反应12个小时，反应完毕后得到敏感聚合物修饰的碳纸电极，将该电极浸泡在30℃以下的超纯水中，温和搅拌24个小时，除去聚合反应残留的铜盐，将该电极保存在超纯水备用。
酶在电极上的固定步骤：
步骤一：聚合物电极表面修饰：将所制备的聚合物电极表面用大量无水乙醇冲洗，之后浸泡在40mM的3-巯基丙酸的无水乙醇溶液中，室温下自组装24个小时，以无水乙醇冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰了羧基的电极；
步骤二：聚合物电极共价结合酶分子：将0.1g 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，0.5g N-羟基琥珀酰亚胺，溶解于10ml浓度为0.1mol/L，pH值为7的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，加入修饰有羧基的聚合物碳纸电极，之后加入200mg葡萄糖脱氢酶，25℃下反应48个小时，反应完毕即得到负载了生物酶的敏感聚合物阳极。
Claims (3)
1.一种负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法，其特征在于步骤如下：
步骤1、清洗碳纸：将碳纸在无水甲醇中超声10～50min，超纯水冲洗碳纸表面，室温晾干；
步骤2、碳纸的改性：以碳纸为工作电极，铂柱电极为对电极，饱和银/氯化银电极为参比电极构筑三电极体系，在浓度为0.025～0.1M，pH值为6～8K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，搅拌速率为200～500rpm，先采用循环伏安法进行扫描，扫描电位范围为-0.5～3V，扫描速率为0.01～0.5V s-1，扫描圈数2～20圈，再在同一溶液中向工作电极施加-0.8～-1.2V的恒电压50～200s，完毕后得到导电性与亲水性大大改善的碳纸电极，超纯水冲洗电极表面，室温晾干得到导电碳纸；
步骤3、碳纸表面均匀电镀金：以导电碳纸为工作电极，在三电极体系下，采用恒电流法在纳米金沉积液中进行电镀，阴极电流密度为2～10mA cm-2，时间为1000～2000s，扫描完毕后即得到有均匀金镀层的碳纸电极，用超纯水、无水乙醇分别冲洗电极表面，室温晾干；
所述纳米金沉积液是：将氯金酸配成5～15mg/mL的溶液，取该溶液500～1000μL加入5～20ml的pH值为8～12，浓度为0.05～0.2mol/L的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，搅拌均匀即得到纳米金沉积液，通入氮气至饱和；
步骤4、金镀层的修饰：将步骤3制备的电极浸泡于10～60mM的4-氨基苯硫酚、4-巯基苯甲酸或3-巯基丙酸的无水乙醇溶液中，室温下自组装12～24个小时，以无水乙醇冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰了氨基或者羧基的电极；
步骤5、引发剂的修饰：以0.3～2ml的三乙胺溶于10～30ml无水二氯甲烷，然后将步骤4处理的电极置入溶液，在冰水浴条件下，滴加0.5～3.5g溶解在5～10ml无水二氯甲烷中的2-溴异丁酰溴、2-溴丙酰溴或2-溴丁酰氯，之后在20～30℃下反应12～24个小时，以无水二氯甲烷冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰SI-ATRP引发剂的电极；
步骤6、聚合物在电极表面的接枝：将0.5～2g N-异丙基丙烯酰胺、N,N'-二乙基丙烯酰胺或者N,N'-二甲基丙烯酰胺，10～30μL三(2-二甲氨基乙基)胺，10～20mg氯化亚铜溶解于5～10ml的异丙醇水溶液中，将步骤5得到的电极浸泡在溶液中，在氮气保护下，25～35℃下反应6～12个小时，反应完毕后得到敏感聚合物修饰的碳纸电极，将该电极浸泡在30℃以下的超纯水中，温和搅拌6～24个小时，除去聚合反应残留的铜盐，将该电极保存在超纯水；
步骤7、聚合物电极表面修饰：将步骤6中得到的电极表面用大量无水乙醇冲洗，之后浸泡在10～40mM的4-氨基苯硫酚、4-巯基苯甲酸或3-巯基丙酸的无水乙醇溶液中，室温下自组装12～24个小时，以无水乙醇冲洗电极表面，室温晾干，得到表面修饰了氨基或者羧基的电极；
步骤8、聚合物电极共价结合酶分子：将0.02～0.1g 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，0.01～0.5gN-羟基琥珀酰亚胺，溶解于5～15ml浓度为0.05～0.2mol/L，pH值为5～7的K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中，加入步骤7得到的电极，之后加入50～200mg葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶，20～25℃下反应24～48个小时，反应完毕即得到负载了生物酶的温度响应聚合物阳极。
2.根据权利要求1所述负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法，其特征在于：所述步骤6的异丙醇以体积比为1:0.5～1:2的DMF取代。
3.根据权利要求1所述负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法，其特征在于：所述超纯水电阻率为18.2MΩ·cm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711200050.4A CN108132285B (zh) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | 一种负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711200050.4A CN108132285B (zh) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | 一种负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108132285A CN108132285A (zh) | 2018-06-08 |
| CN108132285B true CN108132285B (zh) | 2020-11-06 |
Family
ID=62388873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711200050.4A Expired - Fee Related CN108132285B (zh) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | 一种负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108132285B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110133081A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-16 | 西北工业大学深圳研究院 | 一种快速制备温度响应葡萄糖电极的方法 |
| CN110208348B (zh) * | 2019-07-02 | 2022-04-22 | 河南中医药大学 | 一种以Nafion为引发剂通过电化学介导的原子转移自由基聚合反应的肺癌检测盒 |
| CN113707891A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-26 | 辽宁大学 | 一种自支撑电极基底材料及基于其的双室酶生物燃料电池 |
| CN113912160B (zh) * | 2021-10-20 | 2022-11-08 | 南京工业大学 | 一种新型三相界面反应器及其制备方法与应用 |
| CN114904595B (zh) * | 2022-06-21 | 2023-07-25 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 基于金纳米棒-刷双层纳米结构基底微阵列芯片及其制备方法 |
| WO2024229358A1 (en) * | 2023-05-03 | 2024-11-07 | University Of Delaware | Functionalized thiophene polymer--based biosensors |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1804059A2 (en) * | 2004-05-21 | 2007-07-04 | Atonomics A/S | Surface acoustic wave sensor comprising a hydrogel |
| CN101322267A (zh) * | 2005-09-28 | 2008-12-10 | 株式会社荏原制作所 | 生物发电用阳极及利用该阳极的发电方法和装置 |
| CN106104264A (zh) * | 2014-01-21 | 2016-11-09 | 加利福尼亚大学董事会 | 唾液生物传感器以及生物燃料电池 |
-
2017
- 2017-11-27 CN CN201711200050.4A patent/CN108132285B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1804059A2 (en) * | 2004-05-21 | 2007-07-04 | Atonomics A/S | Surface acoustic wave sensor comprising a hydrogel |
| CN101322267A (zh) * | 2005-09-28 | 2008-12-10 | 株式会社荏原制作所 | 生物发电用阳极及利用该阳极的发电方法和装置 |
| CN106104264A (zh) * | 2014-01-21 | 2016-11-09 | 加利福尼亚大学董事会 | 唾液生物传感器以及生物燃料电池 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| An"ON–OFF" switchable power output of enzymatic biofuel cell controlled by thermal-sensitive polymer;Yun Chen等;《Biosensors and Bioelectronics》;20150620;第142-149页 * |
| Immobilization of glucose oxidase on carbon paper electrodes modified with conducting polymer and its application to a glucose fuel cell;Takashi Kuwahara 等;《Bioelectrochemistry》;20080716;第66-72页 * |
| Modified Electrodes and Electrochemical Systems Switchable by Temperature Changes;Evgeny Katz;《Electroanalysis》;20160523;第1916-1929页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108132285A (zh) | 2018-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108132285B (zh) | 一种负载生物酶的温度刺激响应酶阳极的制备方法 | |
| Haghighi et al. | Direct electron transfer from glucose oxidase immobilized on an overoxidized polypyrrole film decorated with Au nanoparticles | |
| Zhao et al. | Multilayer membranes for glucose biosensing via layer-by-layer assembly of multiwall carbon nanotubes and glucose oxidase | |
| CN103336043B (zh) | 一种过氧化氢生物传感器的制备方法 | |
| Xiao et al. | One-step fabrication of bio-functionalized nanoporous gold/poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) hybrid electrodes for amperometric glucose sensing | |
| Sharifi et al. | Trends of biofuel cells for smart biomedical devices | |
| Wu et al. | Fabrication of flexible and disposable enzymatic biofuel cells | |
| Mousa et al. | Electropolymerization of aniline and (N-phenyl-o-phenylenediamine) for glucose biosensor application | |
| CN107436316B (zh) | 基于石墨烯和氧化石墨烯复合材料的葡萄糖传感器的制备 | |
| Nasri et al. | A glucose biosensor based on direct electron transfer of glucose oxidase immobilized onto glassy carbon electrode modified with nitrophenyl diazonium salt | |
| Chen et al. | An “ON–OFF” switchable power output of enzymatic biofuel cell controlled by thermal-sensitive polymer | |
| Kulkarni et al. | Characteristics of two self-powered glucose biosensors | |
| CN105675693A (zh) | Pt纳米颗粒修饰的Cu纳米线阵列电极的制备方法及在无酶葡萄糖传感器的应用 | |
| CN109239159B (zh) | 一种pH值刺激响应柔性葡萄糖氧化酶电极及构筑方法 | |
| CN108183240B (zh) | 温度、pH值双重刺激响应柔性漆酶电极及构筑方法 | |
| Kim et al. | Polypyrrole nanowire-based enzymatic biofuel cells | |
| CN114235924B (zh) | 一种卷心菜结构的Pt/Au纳米合金修饰针灸针的无酶血糖传感器微电极及其制备 | |
| CN105403606B (zh) | 一种基于磷化钴/血红蛋白修饰的碳布电极的制备方法 | |
| Ramanavicius et al. | Charge Transfer and Biocompatibility Aspects in Conducting Polymer-Based Enzymatic Biosensors and Biofuel Cells. Nanomaterials 2021, 11, 371 | |
| CN103149258B (zh) | 一种基于纳米多孔金-导电聚合物的生物电极的制备方法 | |
| Liu et al. | Amperometric NADH biosensor based on magnetic chitosan microspheres/poly (thionine) modified glassy carbon electrode | |
| CN115627504B (zh) | 一种复合材料、微电极及其制备方法和应用 | |
| CN114563453B (zh) | 一种以pedot/lyh为载体的酶生物传感器的制备方法和应用 | |
| Slaughter et al. | Vertically aligned Pd nanowires for Glucose Oxidase Bioanode | |
| CN103326038B (zh) | 一种以硅橡胶为基底的生物阴极的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201106 Termination date: 20211127 |