纳米材料修饰电极上吸附态葡萄糖氧化酶的酶活性和电活性的比较

采用石英晶体微天平(QCM)技术,监测了裸金(Au)电极、电沉积纳米金的金电极(Aued/Au)、多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰的金电极(MWCNTs/Au)以及MWCNTs修饰后再电沉积纳米金的金电极(Aued/MWCNTs/Au)上葡萄糖氧化酶(GOx)的吸附过程,测算了吸附固定的GOx质量.通过阳极恒电位检测吸附酶与葡萄糖发生酶反应所产生的过氧化氢,考察了这些酶电极的安培响应,并测算了各吸附态GOx的质量比生物活性(MSBAi).也通过循环伏安法研究酶的直接电化学,测算了各吸附态GOx的电活性百分数(EAPi).实验结果表明,酶吸附量和酶电极的安培响应满足GOx/MWCNTs/Au>GOx/Aued/MWCNTs/Au>GOx/Aued/Au>GOx/Au的顺序;MSBAi满足GOx/Au>GOx/Aued/MWCNTs/Au≥GOx/Aued/Au>>GOx/MWCNTs/Au的顺序;而EAPi则满足GOx/MWCNTs/Au>GOx/Aued/MWCNTs/Au>>GOx/Aued/Au≥GOx/Au的顺序.根据酶和纳米材料的亲疏水作用以及酶的吸附量对实验结果进行了合理解释,也定量验证了电极上吸附酶分子的总生物活性与酶电极的安培响应呈正相关关系,所得数据和结论有助于纳米材料固定酶及其安培酶电极的研究.