基于熒光猝滅原理的光纖生物傳感器的研制與應(yīng)用.pdf

1、光纖生物傳感器是生物傳感器的一個(gè)重要分支,在生物醫(yī)學(xué)、食品工程和環(huán)境監(jiān)控等方面有重要的應(yīng)用。本論文研制基于酶化學(xué)-熒光猝滅聯(lián)用原理的葡萄糖光纖生物傳感器和尿酸光纖生物傳感器,應(yīng)用于葡萄糖和尿酸的檢測(cè)。本論文主要包括以下內(nèi)容:
　　 首先,以正硅酸乙酯TEOS為前驅(qū)體,采用溶膠凝膠法包埋聯(lián)吡啶釕和尿酸酶制備光學(xué)尿酸傳感材料,考察溶膠凝膠反應(yīng)參數(shù)對(duì)生物傳感材料性能的影響。通過(guò)熒光分析和酶活性測(cè)試討論不同聯(lián)吡啶釕和尿酸酶含量對(duì)熒光響應(yīng)

2、性能的影響并提出采用初始熒光強(qiáng)度變化速率表征濃度的計(jì)算模型。在優(yōu)化條件下,尿酸傳感器測(cè)試的線性范圍為0-2.89mM,線性相關(guān)度R2=0.987。該傳感器pH適用范圍為中性到堿性區(qū)域,對(duì)果糖、脲有較好的抗干擾能力,時(shí)間穩(wěn)定性好,在30天后能保持66％的熒光響應(yīng)。
　　 其次,制備丙酮-醋酸纖維素包埋聯(lián)吡啶釕的氧敏感膜,并在其上通過(guò)戊二醛交聯(lián)葡萄糖氧化酶得到復(fù)合葡萄糖傳感膜。討論不同基底及不同成膜方法對(duì)葡萄糖傳感膜性能的影響。在優(yōu)

3、化條件下,該傳感器對(duì)葡萄糖濃度響應(yīng)的線性范圍為0-6raM,線性相關(guān)度R2=0.978。
　　 同時(shí),采用聚乙烯醇PVA改性的溶膠—凝膠法制備光學(xué)葡萄糖傳感材料。通過(guò)形貌分析和酶活性測(cè)試討論不同PVA摻雜量和葡萄糖氧化酶含量對(duì)葡萄糖傳感材料性能的影響。在優(yōu)化條件下,該傳感器對(duì)葡萄糖濃度響應(yīng)的線性范圍為0-6raM,線性相關(guān)度R2=0.989。該傳感器pH適用范圍寬;對(duì)果糖、脲和維生素C有較好的抗干擾能力;時(shí)間穩(wěn)定性好,在100天

4、后保持70％的熒光響應(yīng)。
　　 在傳感材料制備的基礎(chǔ)上,采用光源、光纖、可見(jiàn)光測(cè)量板、信號(hào)采集卡和計(jì)算機(jī)搭建基于光電轉(zhuǎn)換的光纖生物傳感系統(tǒng);編制測(cè)試軟件,求得測(cè)試得到的強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線的斜率,并代入標(biāo)準(zhǔn)方程,實(shí)現(xiàn)對(duì)尿酸和葡萄糖的檢測(cè);得到的葡萄糖濃度檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)公式為:Y=2.711×X3-2.234×X2+3.414×X-0.066,R2=0.993,測(cè)試范圍為0-12mM。尿酸濃度檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)公式為:Y=13.373×X-2.