一种新型二氧化硅多孔材料固定化酶光纤葡萄糖传感器的研究

目的 研制一种新型的基于氧敏感指示剂Ru(bpy)3Cl2和固定化葡萄糖氧化酶(GOD)的复合敏感膜光纤传感器,用于实时检测葡萄糖溶液质量浓度。方法 以多孔SiO_(2)纳米粒子为载体固定GOD,并采用溶胶-凝胶法同时加入Ru(bpy)_(3)Cl_(2)制备葡萄糖敏感膜,通过提拉法在光纤端面沉积敏感膜制成光纤传感探头,搭建光纤传感器用于实时检测葡萄糖溶液质量浓度。结果 光纤传感器检测葡萄糖溶液质量浓度为50~900mg/dL(2.78~50.00mmol/L),在用于实时监测葡萄糖溶液质量浓度变化时响应时间短,测试标准曲线线性良好。结论 SiO_(2)多孔材料固定化酶光纤葡萄糖传感器具有灵敏度高、响应速度快、检测范围大等优点,未来可以检测人体血液中的葡萄糖质量浓度。

多孔框架材料固定化酶研究进展

金属有机框架材料(MOFs)和共价有机框架材料(COFs)具有多孔性、比表面积大、结构可修饰、孔道可调节、框架可设计、易功能化等优点,是固定化酶的优良载体。本文简要介绍了MOFs和COFs的结构、性能以及功能化方法,主要综述了这两种材料在固定化酶领域的最新研究进展,并对二者进行了比较。MOFs和COFs均具有一维、二维、三维结构,其中三维和少量二维结构呈现多孔性。通过预先修饰法、原位修饰法或后合成修饰法可在MOFs表面引入官能团,固定化酶的方法有包埋法、孔道扩散法和表面固定法,固定化酶的种类丰富;而COFs主要通过后合成修饰法引入官能团,以孔道扩散法或表面固定法固定化酶。最后指出,MOFs的水稳定性和酸碱稳定性较差,COFs的制备条件恶劣,MOFs和COFs固定化酶的重复利用性均较差,今后的发展方向是探索更为有效的修饰策略以提高MOFs的稳定性,开发更为安全的COFs制备方法,以及提高固定化酶的重复利用性。

多孔聚酯材料固定化黑曲霉产糖化酶条件的研究

以多孔聚酯材料作固定化载体，考察了载体吸附固定化黑曲霉菌丝细胞的条件，当菌丝体细胞与载体预培养的条件为ｐＨ值５．０、孢子浓度为１０~５个／ｍｌ、固液比为１／７５时，有利于菌丝体的生长、吸附固定及发酵产酶。在产糖化酶的发酵过程中，与游离菌丝体细胞相比，发酵过程持续产酶时间有一定程度的延长，产糖化酶活力始终高于游离菌丝体。

固定化酶:从策略到材料设计

酶是一种高效、高选择性、催化条件温和的绿色催化剂,在生物催化、生物传感、生物分离等领域具有广泛的应用价值。然而,游离酶的操作稳定性差、回收和再利用困难等缺点限制了其进一步应用。固定化酶技术应运而生,它的出现和发展为解决酶的工业化应用提供了优良的解决方案。本文中,笔者主要从酶的固定化方法、固定化酶的载体和固定化酶的应用这三方面详细介绍近几年固定化酶的研究现状,结合笔者所在课题组和国内外同行近年来的最新研究进展,重点总结了具有结构可调、孔隙率高、结晶度良好的金属有机框架材料(MOFs)和共价有机框架材料(COFs)作为新型载体在固定化酶方面的研究进展。

纳米二氧化硅固定化酶的研究进展

酶是活细胞产生的具有催化功能的蛋白质,人们可以利用酶来酿酒、制作食物以及生产各种工业用品,还可以诊断和治疗各种疾病。游离酶在工业生产和其他实际应用中存在许多局限性,如性能不稳定、易失活、耐热性低等。固定化游离酶是克服上述问题的有效手段之一。在众多的固定化酶载体中,纳米二氧化硅因其具有高表面积、强机械稳定性、制备简单、无化学反应和绿色环保等特点而被认为是固定化酶的优良基质。文章主要阐述了纳米二氧化硅固定化酶的不同方法,总结了不同类别的纳米二氧化硅固定化酶的固定效果,同时对复合纳米二氧化硅材料对固定化酶的应用前景及其存在的挑战进行了探讨。

多孔纳米材料固定化酶研究进展

酶是一种天然生物催化剂,有催化效率高、底物选择性强和绿色环保等优点,但酶结构不稳定且重复利用率低,制约了其产业化应用。随着技术的发展,酶的固定化可以提高酶的活性和稳定性,为生物酶的工程化应用带来了新的机遇。多孔纳米材料具有比表面积大、孔隙率高、机械和化学性能稳定等特点和优异的成本效益,是理想的固定化酶载体。本文综述了近些年来金属有机框架、共价有机框架和多孔微球等纳米材料固定化酶的研究进展和应用,重点介绍了载体固定酶的方式,并总结了每种载体的特点,最后讨论了多孔纳米材料固定化酶面临的挑战和发展趋势。

纳米颗粒复合材料增强的葡萄糖生物传感器

二氧化硅和金或铂组成的复合纳米颗粒可以大幅度地提高葡萄糖生物传感器的电流响应 ,其效果明显优于这三种纳米颗粒单独使用时对葡萄糖生物传感器的增强作用。除了具有吸附浓缩效应、吸附定向和量子尺寸颗粒效应外 ,复合纳米颗粒比单独一种纳米颗粒更易于形成连续势场 ,降低电子在电极和固定化酶间的迁移阻力 ,提高电子迁移率 ,有效地加速了酶的再生过程 。