生物电化学与生物传感器的研究与应用

近年来，随着分析化学与生命科学的交叉融合、生物分析及传感研究的快速发展，生物电化学与生物传感的研究与应用已成为分析化学领域的研究热点之一。其中，基于离子液体、纳米材料以及生物催化的电化学生物传感研究尤其受到人们的广泛关注。本课题组在对有机药物的电化学行为研究的基础上，自2007年始开展了一系列生物电化学与生物传感技术方面的研究，主要内容包括以下4个方面。

辣根过氧化物酶修饰电极在离子液体[EMIM]BF4中的直接电化学

将壳聚糖(Chi)-辣根过氧化物酶(HRP)-多壁碳纳米管(MWCNTs)的复合物修饰在玻碳电极(GCE)表面,制备了HRP修饰电极(Chi-HRP-MWCNTs/GCE),并将其用于在亲水性离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸([EMIM]BF4)中HRP的直接电化学研究.紫外可见光谱和红外光谱表明,HRP在复合物内保持了其原始构象.电化学研究表明,该修饰电极在[EMIM]BF4中的循环伏安图上出现了一对峰形良好、几乎对称的氧化还原峰,式量电位为-0.247V(vs.Ag/AgCl),说明包埋在Chi-MWCNTs中的HRP与电极之间发生了直接电子传递;HRP在电极表面直接电子转移的速率常数ks为3.12s-1;在65℃的[EMIM]BF4中HRP仍然保持其活性;HRP修饰电极对过氧化氢的还原具有电催化作用,其表观米氏常数Km为5.6×10-5molL-1,催化电流与过氧化氢浓度在5.0×10-7～5.0×10-5mol·L-1范围内呈线性关系,检出限为2.0×10-7mol·L-1.该研究为非水相生物传感器的构制提供了一种新途径.