基于聚溴酚蓝-石墨烯复合膜修饰电极的多巴胺电化学传感器
多巴胺电化学传感器专利技术综述
多巴胺电化学传感器专利技术综述多巴胺电化学传感器是一种基于电化学技术的传感器，用于检测多巴胺在生物体系中的含量。
多巴胺是一种重要的神经递质，在多种生物过程中发挥着关键的作用，因此准确测定其含量对于生命科学研究具有重要意义。
在过去的数十年中，开发了多种多巴胺电化学传感器，以满足不同研究需求。
本文将从专利技术方面对多巴胺电化学传感器的发展进行综述。
多巴胺电化学传感器采用电化学法检测多巴胺含量，其原理是将多巴胺转化为可氧化的还原剂，随后通过电化学反应将其氧化，并测量产生的电流。
多巴胺在电极表面的还原和氧化反应可以表示为以下式子：多巴胺+e- → 多巴胺•（还原反应）传感器中的电极表面通常涂覆有化学修饰剂，以促进多巴胺的吸附和电子转移。
多巴胺的浓度可以通过测量电流大小来确定，电流与多巴胺的浓度呈正比关系。
（二）多巴胺电化学传感器研究现状近年来，多巴胺电化学传感器研究得到了快速发展，吸引了越来越多的研究者的关注。
以下是目前多巴胺电化学传感器领域的一些主要研究进展：1. 传感器材料传感器材料对于传感器性能具有重要影响。
现有多巴胺电化学传感器材料主要有碳纳米管、金属有机骨架、纳米颗粒等。
这些材料在吸附效率、电子传递速率、物理稳定性等方面具有各自的优势，已被广泛应用于多巴胺电化学传感器的开发中。
2. 检测技术目前多巴胺电化学传感器的检测技术主要有常规电化学检测、光电化学检测和生物传感检测等。
其中，生物传感检测利用生物信号转换成电信号，可以提高传感器的灵敏度和特异性。
而光电化学检测则通过光激发产生的电荷将传感器灵敏度提高到亚纳摩尔级别。
3. 纳米技术纳米技术是近年来多巴胺电化学传感器研究的重要方向之一。
纳米材料具有高比表面积、尺寸可控性以及物理、化学、电学等性质的独特优势，被广泛应用于传感器的制备和改性中。
例如，通过利用纳米金粒子修饰电极表面，可以显著提高传感器的特异性和灵敏度。
1. 中国专利CN109196915A该专利涉及一种基于杂多酸-多巴胺分子印迹聚合物修饰石墨烯修饰电极的多巴胺传感器。
新型纳米复合材料修饰电极用于抗坏血酸和多巴胺的同时测定
新型纳米复合材料修饰电极用于抗坏血酸和多巴胺的同时测定作者：吴婷来源：《中文信息》2019年第02期摘要：近年来，纳米复合材料由于其具有独特的化学性质引起了人们的极大关注，新型纳米材料的合成与制备在化学领域研究中占据着极其重要的地位；电化学传感器则是结合了化学、物理学以及生物学等多领域为一体的的新一代传感技术，在化学分析、临床检测、食品检验、环境保护等多领域发挥着重要的作用。
本文将石墨烯这种单层二维碳结构的新型纳米材料与纳米金颗粒结合，制备出具有高灵敏度和优良生物相容性的修饰电极，实现了抗坏血酸和多巴胺的同时高灵敏度测定，实验结果理想、应用前景广泛。
关键词：石墨烯纳米复合材料修饰电极抗坏血酸多巴胺中图分类号：O64 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2019）02-0-01引言在过去的几年中，石墨烯这种新型的纳米材料已经吸引了很多注意，由于其独特的单层原子厚度的2D结构，使其具有高比表面积，优异的透明度，优越的电子流动性和高化学稳定性等诸多优点，因此许多研究都基于石墨烯片层，并在其上方组装其它具有良好生物相容性的纳米材料，制备出高灵敏度和良好生物相容性兼具的新型纳米复合材料。
金纳米粒子是使用最广泛的金属纳米颗粒之一，具有优越的导电性和生物相容性，与石墨烯结合用于化学修饰电极的制备，在小分子的定量检测上有重要的用途。
一、现状分析多巴胺（简称DA）是一种儿茶酚胺类神经传导物质存在于哺乳动物中枢神经系统中，它在哺乳动物的生理过程调节中发挥着重要的作用，若动物体内多巴胺含量异常会引发神经系统疾病，如精神分裂症和帕金森病等，因此动物体内多巴胺含量的准确测定在医学临床检测上有重要的参照价值。
抗坏血酸（简称AA）又称维生素C，是一种多羟基化合物，具有较强的还原性，能够有效预防坏血病所以称之为抗坏血酸，且最近研究发现，体内抗坏血酸的含量與癌症的发病几率有密切的关系。
常见的用于检测多巴胺和抗坏血酸的方法主要采用液相色谱法或滴汞电极方法，然而这些方法操作过程复杂、对环境有危害。
基于石墨烯化学修饰电极的适体传感器
基于石墨烯化学修饰电极的适体传感器王延平;肖迎红;吴敏;陆天虹;杨小弟【摘要】采用石墨烯(RGO)作载体,凝血酶适体(TBA)作探针,凝血酶为目标蛋白,电化学阻抗谱(EIS)为检测技术,建立了检测蛋白质的新方法.由于RGO可增大电极有效表面积并提高电极表面电子传输速率以及TBA的特异性识别能力,此方法具有较高的灵敏度和良好的选择性.采用本方法检测凝血酶的线性范围为0.3～10 fmol/L,检出限为0.26 fmol/L.本研究将RGO应用于电化学适体传感器,证实了RGO修饰电极在电化学适体传感器领域中潜在的应用价值.%By using graphene (RGO) as supporter, molecular recognition substance TBA as probe, thrombin as objective protein, electrochemical impedance spectroscopy ( EIS) as determination technique, a method for the determination of proteins was developed. Because RGO can improve effective surface area of electrodes and accelerate electron transfer rate at electrode/electrolyte interface as well as TBA has the molecular recognition ability with the high specificity, this determination method possesses the high sensitivity and good specificity. In the linear range from 0. 3 to 10 fmol/L for thrombin determination, the detection limit is 0. 26 fmol/L. In this study, RGO was applied to the electrochemical aptasensor for the first time, demonstrating that RGO-modified electrode has the great potential for the application in the electrochemical aptasensor.【期刊名称】《分析化学》【年(卷),期】2012(040)003【总页数】5页(P437-441)【关键词】石墨烯;适体传感器;电化学阻抗谱;凝血酶【作者】王延平;肖迎红;吴敏;陆天虹;杨小弟【作者单位】江苏省新型动力电池重点实验室,南京师范大学化学与材料科学学院,南京210097;江苏省新型动力电池重点实验室,南京师范大学化学与材料科学学院,南京210097;江苏省新型动力电池重点实验室,南京师范大学化学与材料科学学院,南京210097;江苏省新型动力电池重点实验室,南京师范大学化学与材料科学学院,南京210097;江苏省新型动力电池重点实验室,南京师范大学化学与材料科学学院,南京210097【正文语种】中文蛋白质生物分子是组成和维持生命活动的重要物质,因此这类物质的分析检测具有重大意义。
石墨烯-聚多巴胺纳米复合材料制备过氧化氢生物传感器-分析化学
D O I :10.3724/S P .J .1096.2012.10308石墨烯-聚多巴胺纳米复合材料制备过氧化氢生物传感器郑龙珍* 李引弟 熊乐艳 刘文 刘强 韩奎 杨绍明 夏坚(华东交通大学化学化工系,南昌330013)摘 要 通过合成具有仿生功能的石墨烯-聚多巴胺纳米材料,将其与辣根过氧化酶组装到电极表面,以对苯二酚为电子媒介体制备H 2O 2传感器㊂此修饰电极对H 2O 2具有良好的电催化活性,检测的线性范围为5.0ˑ10-7~3.3ˑ10-4mol/L ;线性回归方程为Y =29.69x +0.04577,相关系数为R =0.9995;检出限为3.7ˑ10-7mol/L(S /N =3)㊂关键词 聚多巴胺;石墨烯;对苯二酚;辣根过氧化物酶;过氧化氢2011-03-31收稿;2011-06-21接受本文系国家自然科学基金(Nos.20965003,21163007,21165009),江西省科技支撑计划(No.2010BGA01800),教育部科学技术研究重点项目(No.210112)和教育部留学回国人员科研启动基金资助*E -mail:zhenglongzhen@ 1 引 言纳米材料由于具有良好的导电性及生物相容性,已经被广泛应用于生物传感器的制备中[1~4]㊂2004年,Geim 等首次发现二维晶体石墨烯(GR )的存在㊂由于其独特的电学㊁光学及催化性能,被广泛应用于生物传感器及电催化领域[5,6]㊂结构完整的石墨烯是由不含任何不稳定键的苯六元环组合而成的二维晶体,表面呈惰性使其具较高的化学稳定性㊂与其它溶剂的相互作用较弱,同时石墨烯的片与片之间有较强的范德华力,容易聚集,这给石墨烯的研究和应用造成了极大的困难㊂因此,对其进行有效的功能化修饰非常重要[7~9]㊂聚多巴胺是贝壳㊁蚌等生物分泌的粘性蛋白的主要成分,具有极强的粘附性,能稳定地固定在各种基质上[10,11]㊂Lee 等[12]以多巴胺(DA )为单体,通过简单的自聚合反应在各种基质表面形成了仿生聚多巴胺膜(PDA ),该聚多巴胺膜不仅具有良好的粘附性,同时保持了原有单体良好的生物相容性㊂聚多巴胺薄膜被广泛地应用于对Au 和Pt 纳米颗粒㊁碳纳米管㊁石墨烯氧化物的表面修饰[13~15]㊂多巴胺特有的还原性可以作为氧化石墨烯(GO )的还原剂㊂聚多巴胺良好的粘附性和生物相容性又可以作为石墨烯的保护剂㊂本研究利用聚多巴胺膜对基底极强的结合力及其良好的生物活性,通过一步反应法合成具有仿生功能的石墨烯-聚多巴胺(GR -PDA )纳米复合材料,并将其引入过氧化氢传感器的制备中,实现了对过氧化氢的快速㊁灵敏检测㊂2 实验部分2.1 仪器与试剂Chi660a 电化学工作站(上海辰华仪器有限公司);Lambda 35紫外光谱仪(PerkinElmer 公司);78-2双向磁力加热搅拌器(金坛市新航仪器厂);SK1200H 超声波清洗器(上海科学超声仪器有限公司);AJ -Ⅲa原子力显微镜(上海爱建纳米科技发展有限公司)㊂盐酸多巴胺(CP 阿拉丁试剂);辣根过氧化物酶(ȡ250U/mg 上海三杰生物技术有限公司);对苯二酚(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);H 2O 2(分析纯,汕头西陇化工有限公司);石墨粉(汕头西陇化工有限公司)㊂2.2 G R -P D A 仿生材料的制备通过改进的Hummers 方法[16~18]制备GO ㊂GR -PDA 仿生材料的制备[13]:10mg GO 加入到20mL ,磷酸盐缓冲液(pH =8.0)中,搅拌下通N 210min ,加入5mg 盐酸多巴胺,冰水浴下超声10min ,60ħ下强烈搅拌24h ,反应过程用紫外可见光谱监第40卷2012年1月分析化学(FENXI HUAXUE ) 研究报告Chinese Journal of Analytical Chemistry第1期72~76测㊂冷却后离心,反应混合物用蒸馏水洗涤3次,重新分散到20mL 蒸馏水中,得到0.5g/L 黑色悬浮液㊂2.3 H R P 酶的固定取上述0.5g/L GR -PDA 悬浮液120m L,与40m L 2g/L HRP 混合,超声10min ,在冰箱4ħ里放置12h ,使其达到平衡状态㊂2.4 修饰电极的制备电极预处理:玻碳电极分别用0.3和0.05m m 的Al 2O 3粉抛光,依次用无水乙醇和蒸馏水超声洗涤10min,氮气吹干待用㊂分别取5m L 的HRP/GR -PDA,HRP/GO,HRP 溶液,滴加到电极表面,于4ħ冰箱中过夜自然干燥,然后取5m L 0.1%Nafion 溶液滴加到电极上,置于4ħ冰箱中干燥,即可得到所需的生物传感器㊂2.5 实验方法采用三电极体系,以GC 或修饰GC 电极为工作电极,铂电极为对电极,Ag/AgCl (饱和KCl )电极为参比电极㊂在0.5mol/L KCl +2mmol/L K 4Fe (CN )6/K 3Fe (CN )6溶液中进行交流阻抗(IMP )扫描,采用循环伏安(CV )和电流-时间法(i -t )在含有0.2mmol/L 对苯二酚(HQ )的0.1mol/L 磷酸盐缓冲底液(PBS, 图1 GO (A )和反应时间分别为3,6,9,12和24h 的GR -PDA (B )的紫外可见吸收光谱Fig .1 UV -vis absorption spectra of grapheme oxide (GO )(A )and graphene -polydopamine (GR -PDA )(B )pH =7.0)中研究传感器的催化性能及其稳定性㊂3 结果与讨论3.1 紫外可见光谱采用紫外-可见吸收光谱对多巴胺还原氧化石墨烯过程进行监测,结果如图1所示:氧化石墨烯的吸收峰位于230和300nm 处㊂随着还原反应的进行,氧化石墨烯的吸收峰消失,在263nm 处出现了一个新的吸收峰,可归为石墨烯的吸收峰[6,13]㊂随着反应时间的延长,吸光度值逐渐增大,且溶液逐渐由浑浊变得澄清,说明多巴胺与氧化石墨烯发生反应;在将氧化石墨烯还原成石墨烯的同时,氧化石墨烯作为氧化剂又将多巴胺氧化聚合生成聚多巴胺,得到了GR -PDA 纳米复合材料㊂在石墨烯表面沉积的聚多巴胺由于其表面大量的亲水基团又极大地提高了石墨烯的水溶性㊂3.2 原子力显微镜表征对合成的GR -PDA 纳米复合材料进行了AFM 表征㊂如图2所示,GO 片层厚度为0.60nm ;GO 被多 图2 GO (A )和GR -PDA (B )在AFM 下的片层结构形貌图Fig .2 AFM images of GO (A )and GR -PDA (B )on mica 37第1期郑龙珍等:石墨烯-聚多巴胺纳米复合材料制备过氧化氢生物传感器47分析化学第40卷巴胺还原生成GR,同时多巴胺被GO氧化聚合生成PDA,得到的GR-PDA片层厚度增大为1.46nm,表明聚多巴胺薄膜均匀地覆盖在石墨烯的表面㊂3.3交流阻抗图图3是几种修饰电极在0.5mol/L KCl+2mmol/L K4Fe(CN)6/K3Fe(CN)6溶液中的交流阻抗图,根据Nyquist图中的半圆直径可以求出电极的电子传递电阻[19]㊂由图3可知,裸玻碳电极阻抗为40Ω;当在玻碳电极表面修饰一层HRP/Nafion膜后,电极的阻抗增大到2700Ω;当用GO/HRP/Nafion膜修饰电极时,电极的阻抗减小到1200Ω;当用GR-PDA/HRP/Nafion膜修饰电极时,电极的阻抗减小到300Ω㊂说明聚多巴胺仿生功能化的石墨烯具有良好的导电性,能提高电子的传递速率,可应用于传感器的构建中㊂图3不同修饰电极在0.5mol/L KCl+2mmol/L K4Fe(CN)6/K3Fe(CN)6溶液中的交流阻抗图Fig.3Nyquist plots of bare GCE(a),GCE/GR-PDA/HRP/Nafion(b),GCE/GO/HRP/Nafion(c),GCE/HRP/Nafion(d)electrodes in0.5mol/L KCl+2mmol/L K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6aqueous solution 进一步考察GCE/GR-PDA/HRP/Nafion电极在不同扫速下的电化学行为,研究了其峰电流与扫速关系,发现电流与扫速的平方根呈线性关系,表明修饰电极反应受表面扩散控制㊂3.4循环伏安法表征图4A比较了H2O2在GCE/GR-PDA/HRP/Nafion和GCE/HRP/Nafion电极上的循环伏安曲线,发现使用石墨烯修饰的电极对H2O2的电催化还原峰电流明显大于未使用石墨烯修饰的电极,且还原峰电图4(A)GCE/HRP/Nafion电极(线1和线2)与GCE/GR-PDA/HRP/Nafion电极(线3和线4)在不含H2O2(线1和线3)和含有1.0mmol/L H2O2的PBS溶液(线2和线4)中的CV曲线;(B)GCE/GR-PDA/HRP/Nafion电极在含有0(a),0.2(b),0.4(c),0.6(d),0.8(e),1.0(f)mmol/L H2O2的PBS溶液中的CV曲线Fig.4(A)CVs of GCE/HRP/Nafion(line1and line2)and GCE/GR-PDA/HRP/Nafion(line3andline4)in the absence(line1and line3)and presence(line2and line4)of1.0mmol/L H2O2in0.1mol/L PBS solution.(B)CVs of GCE/GR-PDA/HRP/Nafion in0.1mol/LPBS solutions containing0(a),0.2(b),0.4(c),0.6(d),0.8(e),1.0(f)mmol/L H2O2.Scan rate,100mV/s,the substratesolution containing0.2mmol/L hydroquinone(HQ)位正移了85mV ,表明该石墨烯修饰电极对H 2O 2有很强的电催化活性,并且可以有效减少其它物质的干扰㊂图4B 为GCE/GR -PDA/HRP/Nafion 电极在0,0.2,0.4,0.6,0.8和1.0mmol/L H 2O 2溶液中的循环伏安图㊂3.5 电极过程的机理以HQ 为媒介体的过氧化氢生物传感器的催化过程原理如下:H 2O 2+HRP ңHRP -Ⅰ+H 2O(1)HRP -Ⅰ+HQ (Red )ңHRP -Ⅱ+HQ (Ox )*ңHRP +HQ (Ox )(2)HQ (Ox )+2H ++2e ңHQ (Red )(3)HQ (Ox )被还原为HQ (Red ),从而形成还原电流㊂石墨烯表面存在大量类似于断层的结构缺陷,能提供较多的反应活性位点,同时由于其优良的导电性能,又能促进酶活性中心与电极间的电子转移过程㊂因此聚多巴胺-石墨烯复合材料既具有石墨烯的优良的电催化性能,又表现出良好的生物相容性㊂其对过氧化氢表现出良好的电催化活性,使过氧化氢 图5 GCE/HRP/Nafion (a ),GCE/GO/HRP/Nafion (b ),GCE/GR -PDA/HRP/Nafion (c )对H 2O 2的i -t 响应曲线,工作电位:0VFig .5 Chronoamperometric responses for GCE/HRP/Nafion (a ),GCE/GO/HRP/Nafion (b ),GCE/GR -PDA/HRP/Nafion (c )upon subsequent additions of H 2O 2in PBS solution.Potential applied:0V能够在较正的电位下发生电催化还原反应㊂3.6 不同修饰电极的电化学性质比较图5比较了3种不同修饰电极对H 2O 2的i -t 响应曲线,发现聚多巴胺仿生功能化的石墨烯修饰电极对H 2O 2的响应电流明显增大㊂石墨烯由于其巨大的比表面积及优良的导电性能能够为HRP 活性中心与电极表面的电子传递提供快速通道,同时由于聚多巴胺膜的生物相容性能有效保护HRP 的生物活性㊂因此,GR -PDA 复合材料能极大地促进酶活性中心与电极间的电子传递速率,对H 2O 2有很强的电催化活性,提高检测的灵敏度㊂3.7 i -t 曲线法检测H 2O 2的浓度在0V 恒定电位下,连续加入不同浓度的H 2O 2,考察GCE/GR -PDA/HRP/Nafion 修饰电极对H 2O 2的电流响应㊂如图6所示,传感器对H 2O 2有快速灵敏的响应,响应电流在5s 内达到稳态电流的95%㊂在5.0ˑ10-7~3.3ˑ10-4mol/L 范围内,响应电流与 图6 GCE/GR -PDA/HRP/Nafion 修饰电极对H 2O 2的i -t 响应曲线,工作电位:0V ㊂Fig .6 Chronoamperometric responses to H 2O 2additions on GCE/GR -PDA/HRP/Nafion.Potential applied:0V H 2O 2浓度呈线性关系,线性回归方程为Y =29.69x +0.04577,灵敏度为0.42A (mol/L )-1cm -2,R =0.9995,检出限(S /N =3)为3.7ˑ10-7mol/L ㊂3.8 传感器抗干扰性研究在最佳的实验条件下,且H 2O 2浓度为50m mol/L 时,加入4倍浓度的抗坏血酸,L -半胱氨酸㊁甘氨酸㊁L -组氨酸对实验结果均不产生明显干扰,说明此传感器对H 2O 2具有良好的选择性㊂3.9 传感器的重现性和稳定性采用此电极平行测定1.0mmol/L H 2O 210次,相对标准偏差为2.8%㊂将修饰电极置于4ħ的冰箱中考察其稳定性,每隔7d 测定一次,28d 后仍保留响应电流的70%左右,表明此电极具有较好的稳定性㊂57第1期郑龙珍等:石墨烯-聚多巴胺纳米复合材料制备过氧化氢生物传感器67分析化学第40卷R e f e r e n c e s1 WA N G M e i-F a n g,Z HA N G W e i,F A N GB i n.C h i n e s e J.A n a l.C h e m.,2010,38(1):125~128汪美芳,张伟,方宾.分析化学,2010,38(1):125~1282 W i l l n e r I,W i l l n e rB,K a t zE.B i o e l e c t r o c h e m i s t r y,2007,70(1):2~113 P a n d e y P,D a t t aM,M a l h o t r aBD.A n a l.L e t t.,2008,41(2):159~2094 V a l e n t i n i F,P a l l e s c h iG.A n a l.L e t t.,2008,41(4):479~5205 N o v o s e l o vKS,G e i m A K,M o r o z o vSV,J i a n g D,Z h a n g Y,D u b o n o s SV,G r i g o r i e v a IV,F i r s o vA A.S c i e n c e, 2004,306(5696):666~6696 S h a nCS,Y a n g H F,H a nDX,Z h a n g Q X,I v a s k aA,N i uL.B i o s e n s.B i o e l e c t r o n.,2010,25(5):1070~1074 7HU Y a o-J u a n,J I N J u a n,Z HA N G H u i,WU P i n g,C A IC h e n-X i n.A c t aP h y s.C h i m.S i n.,2010,26(8): 2073~2086胡耀娟,金娟,张卉,吴萍,蔡称心.物理化学学报,2010,26(8):2073~20868 W a n g G.X,S h e nXP,W a n g B,Y a o J,P a r kJ.C a r b o n.,2009,47(5):1359~13649 Z h uCZ,G u oSJ,F a n g Y X,D o n g SJ.A C SN a n o,2010,4(4):2429~243710 L e eH,R h o J,M e s s e r s m i t hPB.A d v.M a t e r.,2009,21(4):431~43411 D a l s i n JL,H uB H,L e eBP,M e s s e r s m i t hPB.J.A m.C h e m.S o c.,2003,125(14):4253~425812 L e eH,D e l l a t o r eS M,M i l l e rW M,M e s s e r s m i t hPB.S c i e n c e,2007,318(5489):426~43013 F uYC,L i P H,X i eQJ,X uX H,L e i L H,C h e nC,Z o uC,D e n g W F,Y a oSZ.A d v.F u n c t.M a t e r.,2009, 19(11):1784~179114 F e i B,Q i a nBT,Y a n g ZY,W a n g R H,L i u W C,M a kCL,X i n JH.C a r b o n.,2008,46(13):1795~179715 X uL Q,Y a n g WJ,N e o hK G,K a n g ET,F uGD.M a c r o m o l e c u l e s,2010,43(20):8336~833916 T u n g VC,A l l e n MJ,Y a n g Y,K a n e rRB.N a t.N a n o t e c h.,2009,4(1):25~2917 H u mm e r sW,O f f e m a nR.J.A m.C h e m.S o c.,1958,80(6):133918 K o v t y u k h o v aNI,O l l i v i e rPJ,M a r t i nBR,M a l l o u kTE,C h i z h i kSA,B u z a n e v aE V,G o r c h i n s k i y A D.C h e m.M a t e r.,1999,11(3):771~77819 Z h e n g LZ,Y a oX,L i JH.C u r r.A n a l.C h e m.,2006,2(3):279~296P r e p a r a t i o no fH2O2B i o s e n s o rB a s e do nG r a p h e n e-p o l y d o p a m i n eN a n o m a t e r i a l sZ H E N GL o n g-Z h e n*,L IY i n-D i,X I O N GL e-Y a n,L I U W e n,L I U Q i a n g,HA N K u i,Y A N GS h a o-M i n g,X I AJ i a n (D e p a r t m e n t o f C h e m i s t r y a n dC h e m i c a lE n g i n e e r i n g,E a s t C h i n aJ i a oT o n g U n i v e r s i t y,N a n c h a n g330013)A b s t r a c t A n o v e l g r a p h e n e-p o l y d o p a m i n en a n o m a t e r i a lw i t hb i o m i m e t i c f u n c t i o n sw a ss y n t h e s i z e d. T h e g r a p h e n e-p o l y d o p a m i n en a n o m a t e r i a lw a s a p p l i e d i n t h e f a b r i c a t i o no fH2O2b i o s e n s o r sb y u s i n g h y d r o q u i n o n e a s e l e c t r o nm e d i a t o r.T h em o d i f i e d e l e c t r o d e e x h i b i t e d g o o d e l e c t r o c a t a l y t i c a l a c t i v i t y t o H2O2.T h e l i n e a r r a n g ew a s f r o m5.0ˑ10-7t o3.3ˑ10-4m o l/L w i t had e t e c t i o nl i m i to f3.7ˑ10-7m o l/L(S/N=3)a n d t h e l i n e a r c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n tw a s0.9995.K e y w o r d s P o l y d o p a m i n e;G r a p h e n e;H y d r o q u i n o n e;H o r s e r a d i s h p e r o x i d a s e;H y d r o g e n p e r o x i d e(R e c e i v e d31M a r c h2011;a c c e p t e d21J u n e2011)。
石墨烯增敏莱克多巴胺分子印迹电化学传感器
石墨烯增敏莱克多巴胺分子印迹电化学传感器连惠婷;杨柳;刘静【期刊名称】《陕西理工学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(033)004【摘要】采用两步修饰的方式,先通过恒电位还原,将易分散于水的氧化石墨烯还原至玻碳电极表面形成均匀的还原氧化石墨烯修饰膜,再以吡咯为功能单体,采用电化学原位印迹技术制备了以莱克多巴胺(RAC)为模板分子的分子印迹聚合物膜,由此构建了用于莱克多巴胺的选择性灵敏测定的电化学印迹传感器.实验结果发现,在优化条件下,RAC的DPV响应电流在浓度为1.0×10-7～7.0×10-6 mol/L范围内呈现良好的线性关系,且传感器对RAC具有良好的重现性(RSD=1.9％,n=7).在印迹前修饰rGO,使印迹膜传感器对RAC的亲和力增强,响应速度提高,吸附量增加4.32倍,且其印迹因子IF=2.36,反映了良好的印迹效果及增敏效应.%In this paper, a molecular imprinting polymers and reduced grphene oxide (MIPs/rGO) based sensor was constructed for ractopamine by two steps operation on Glassy carbon Electrode(GCE).This MIPs was formed by using pyrrole as monomer and ractopamine as template molecular.Prior to that, reduced graphene oxide(rGO) was formed on GCE surface by electrochemical reducing the graphene oxide(GO) suspension.Based on the sensitizing effect of rGO and specific recognition of MIPs, the proposed sensor showed a satisfactory molecularly binding selectivity of RAC against its common structural analogues, and there was a linear response to RAC concentration range from 1.0×10-7 mol/L to 7.0×10-6 mol/L under theoptimized conditions.Meanwhile, good stability(RSD=1.9％, n=7) was pared to NIPs/rGO based sensor, the MIPs/rGO based sensors have a stronger affinity to RAC with an imprinting factor(IF) of 2.36 and high absorption ratio of 4.32 that reflected the distinct synergistic effect of molecular imprinting and rGO.【总页数】7页(P54-60)【作者】连惠婷;杨柳;刘静【作者单位】华侨大学材料科学与工程学院, 福建厦门 361021;华侨大学材料科学与工程学院, 福建厦门 361021;华侨大学材料科学与工程学院, 福建厦门361021【正文语种】中文【中图分类】O657.1;TP212.2【相关文献】1.石墨烯/分子印迹聚合物的电化学传感器及其用于莱克多巴胺的检测 [J], 唐婷;陈莹莹;潘样丹;徐启翔;肖平秀;叶冰青;曾延波;李蕾2.石墨烯增敏莱克多巴胺分子印迹电化学传感器 [J], 连惠婷;杨柳;刘静3.氧化石墨烯/富勒烯复合材料增敏多金属离子印迹电化学传感器 [J], 邢陈丽; 王晶; 张朝晖; 谢丹丹; 吕飘飘4.基于多壁碳纳米管增敏材料的辣根过氧化物酶分子印迹电化学传感器的制备及对H2O2的检测 [J], 滕渝; 杨绍明; 柏朝朋; 张剑5.基于多壁碳纳米管增敏的2,4-D二氧化硅凝胶分子印迹电化学传感器的构建 [J], 王志华; 张兵; 张亚芳; 朱丽琼因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于新型纳米复合材料的电化学生物传感器的构建及应用
基于新型纳米复合材料的电化学生物传感器的构建及应用电化学传感器和生物传感器因具有灵敏度高、选择性好、反应快速等优点，被广泛用于生物分析、环境监测、药物分析、食品安全检测等多个领域。
电极修饰材料是影响电化学生物传感器的传感性能的重要因素，其中石墨烯作为一类性能优良的碳纳米材料，在电化学传感器和生物传感器领域得到了大量的关注。
本论文基于石墨烯纳米材料与其他纳米材料及导电聚合物的协同作用，制备了一系列高催化活性的石墨烯基化学修饰电极，并将它们应用于电催化和生物传感领域。
主要工作如下：1.采用简便的一步电沉积法制备了聚邻菲啰啉/石墨烯复合纳米材料修饰电极，并实现了尿酸、黄嘌呤、次黄嘌呤和咖啡因的同时测定。
用循环伏安法研究了尿酸、黄嘌呤、次黄嘌呤和咖啡因在修饰电极上的电化学行为。
结果表明，聚邻菲啰啉/石墨烯纳米复合修饰电极对四种嘌呤衍生物具有较高的催化活性。
通过差分脉冲伏安法实现了四种嘌呤衍生物的高灵敏度测定，实验表明该修饰电极对四种嘌呤衍生物的测定具有较高的选择性、较宽的线性范围和较低的检测限。
聚邻菲啰啉/石墨烯纳米复合材料修饰电极用于测定人体血清和尿样中尿酸、黄嘌呤、次黄嘌呤和咖啡因的测定具有较高的回收率。
2.采用先滴涂后电沉积的方法制备了石墨烯/碳纳米管/聚茜素紫3B(GO/MWCNTs/AV-3B)化学修饰电极，并实现了对乙酰氨基酚、茶碱和咖啡因的同时测定。
用循环伏安法研究了对乙酰氨基酚、茶碱和咖啡因在GO/MWCNTs/AV-3B修饰电极上的电化学行为。
结果表明，该修饰电极对对乙酰氨基酚、茶碱和咖啡因的同时测定具有较高的催化活性。
通过差分脉冲伏安法实现了对乙酰氨基酚、茶碱和咖啡因的高灵敏度测定，结果表明该修饰电极对对乙酰氨基酚、茶碱和咖啡因的测定具有较高的选择性、较宽的线性范围和较低的检测限。
GO/MWCNTs/AV-3B化学修饰电极用于测定复方氨酚烷胺胶囊和人体血清中对乙酰氨基酚、茶碱和咖啡因具有较高的回收率。
基于石墨烯修饰电化学传感器在药物分析中的应用研究
基于石墨烯修饰电化学传感器在药物分析中的应用研究
孙俊朋;王娣;杨文馨;陈虹颖;张静
【期刊名称】《材料科学》
【年(卷),期】2022(12)9
【摘要】电化学传感器因其操作简单,成本低廉,灵敏度和特异性好,已引起研究者的广泛关注,在食品检测,药物分析,环境监测等各个方面的应用也越来越多。
近年来,纳米材料在电化学传感器应用中发挥着极其重要的作用,而石墨烯作为其中一种比较重要的纳米材料,具有独特的物理化学性质,其优异的光学、电学特性,在材料学,生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。
研究表明将石墨烯应用于修饰电化学传感器中可显著提高其检测限、检测范围等性能。
本文主要以国内外对石墨烯的研究成果为参考和依据,综述近年来石墨烯修饰电化学传感器在药物分析中的应用研究。
【总页数】7页(P846-852)
【作者】孙俊朋;王娣;杨文馨;陈虹颖;张静
【作者单位】锦州医科大学锦州
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
【相关文献】
1.基于石墨烯量子点修饰电极的亚硝酸根电化学传感器
2.基于十二烷基磺酸钠功能化石墨烯负载SnO2纳米粒子复合修饰电极制备L-色氨酸电化学传感器
3.基于
PAC修饰的氧化石墨烯负载纳米Pt构建新型三维过氧化氢电化学传感器4.基于金属材料和石墨烯修饰电化学传感器检测抗坏血酸5.基于Nafion-聚溴甲酚绿-石墨烯纳米复合膜修饰玻碳电极的NO电化学传感器
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基于石墨烯电化学传感器的研究进展
２．１石墨烯离子传感器 离子型传感器也叫离子选择性电极，它响应于特定离子 并将离子活度转化为电位，遵从能斯特公式，所谓响应是指
离子选择性电极敏感膜在溶液中与特定离子接触后产生的
膜电位值随溶液中该离子的浓度变化而变化。理想的感应 膜材料是改进并开发新的离子传感器的关键。杜海军［１６］基 于石墨烯／Ａｕ修饰电极对ｐＨ值变化响应灵敏，研发了石墨 烯的ｐＨ传感器，将适量电化学法制备的石墨烯（ＧＮｓ）加入 图１石墨烯（ａ）、富勒烯（ｂ）、碳纳米管（ｃ）和
ｏｎ
ｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｆｏｏｄ ｓａｆｅｔｙ，ｅｔｃ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｒｅｎｄ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｂａｓｅｄ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ
ｇｒａｐｈｅｎｅ
ａｒｅ
ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．
ｇｒａｐｈｅｎｅ。ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ
ＮＯ、ＮＯｚ、０２吸附在ｓｉ掺杂石墨烯上的稳定结构和电子特 性，发现ｓｉ掺杂增强了气体在石墨烯上的吸附，其对石墨烯 的导电性也有较大的影响。据新近报道，中国科学院金属研 究所的研究组研发了一种支撑状的海绵状石墨烯制备的气 体传感器，可以避免器件制备时的光刻过程［３０３。李伟伟 等［３１］以化学气相沉积生长的石墨烯为电极，采用交流电泳法 俘获钯（Ｐｄ）修饰石墨烯复合物为活性通道制作了探测ＮＯ 的石墨烯气体传感器，如图４所示。他们发现Ｐｄ修饰和 ＣＶＤ石墨烯电极可以分别提高传感器的灵敏度和稳定性，检 测限可达到１０－９数量级，响应时间为数百秒。此高灵敏度的 器件对研究早期诊断呼吸系统的疾病和探测环境污染气体 有重要的指导意义。
冲液接触时，发生质子交换，会在氧化物和溶液两相间产生 界面电位差，此电位与溶液的ｐＨ值有关。其响应机理为：
电泳沉积制备聚苯胺纳米复合材料修饰电极及其在多巴胺检测中的应用
电泳沉积制备聚苯胺纳米复合材料修饰电极及其在多巴胺检测中的应用电泳沉积制备聚苯胺纳米复合材料修饰电极及其在多巴胺检测中的应用摘要：本文通过电泳沉积方法制备了聚苯胺纳米复合材料修饰电极，并研究了其在多巴胺检测中的应用。
实验结果表明，聚苯胺纳米复合材料修饰电极对多巴胺具有优异的电化学检测性能，具备较高的灵敏度、选择性和稳定性，可望成为一种新型的多巴胺传感器。
1. 引言聚苯胺具有良好的导电性、生物相容性和可调控性等特点，在传感器领域具有广阔的应用前景。
然而，由于聚苯胺纳米材料的微纳尺度结构特性，制备方法和控制条件对其性能影响较大。
2. 实验方法2.1 材料实验中使用的材料包括：厚度为1mm的石墨电极片、聚苯胺棒状样品和多巴胺溶液。
2.2 电泳沉积制备将聚苯胺棒状样品放置在多巴胺溶液中，通过电泳沉积方法将多巴胺吸附在聚苯胺棒状样品表面，形成纳米复合材料修饰电极。
3. 结果与分析3.1 电化学性能测试使用循环伏安法测试了纳米复合材料修饰电极在多巴胺检测中的电化学性能。
结果显示，纳米复合材料修饰电极具有较低的氧化还原峰电位、较大的峰电流和较小的电化学阻抗，表明修饰层对多巴胺具有较好的电催化活性。
3.2 多巴胺检测性能将纳米复合材料修饰电极应用于多巴胺检测，在一定范围内，多巴胺浓度与氧化还原峰电流呈良好的线性关系（R^2=0.98），表明修饰电极对多巴胺具有较好的检测灵敏度。
4. 讨论与展望本研究通过电泳沉积方法制备了聚苯胺纳米复合材料修饰电极，并研究了其在多巴胺检测中的应用。
结果表明，纳米复合材料修饰电极具有优异的电化学性能，可用于高灵敏度的多巴胺检测。
然而，目前研究还存在一些问题，例如修饰层的稳定性和荧光信号的检测等，需要进一步研究来解决。
5. 结论本研究成功制备了聚苯胺纳米复合材料修饰电极，并研究了其在多巴胺检测中的应用。
实验结果表明，纳米复合材料修饰电极具有较好的电化学性能和检测灵敏度，为多巴胺传感器的研究提供了新的思路和方法。
聚溴酚蓝修饰电极对多巴胺的电催化作用及伏安测定
聚溴酚蓝修饰电极对多巴胺的电催化作用及伏安测定
陈伟;林新华;黄丽英;罗红斌
【期刊名称】《分析试验室》
【年(卷),期】2005(24)5
【摘要】在含溴酚蓝的磷酸缓冲液中,用循环伏安法在玻碳电极上制备聚合物薄膜。
采用循环伏安法研究多巴胺在聚溴酚蓝修饰电极上的电化学行为,实验结果表明聚
溴酚蓝修饰电极对多巴胺的氧化具有良好的电催化性能。
在1.0～10μmol L范围内,多巴胺浓度与其线性扫描伏安峰电流呈良好的线性关系,相关系数为0.9999,平
均回收率为100.2%。
该方法可用于盐酸多巴胺注射液中的多巴胺的测定。
【总页数】4页(P4-7)
【关键词】聚溴酚蓝修饰电极;多巴胺;电催化作用;线性扫描伏安法
【作者】陈伟;林新华;黄丽英;罗红斌
【作者单位】福建医科大学药学院
【正文语种】中文
【中图分类】O657.1
【相关文献】
1.铁氰根和聚组氨酸复合膜修饰电极用于多巴胺的电催化测定 [J], 李军;马心英;李洪坤;张国荣
2.聚溴酚蓝修饰玻碳电极同时伏安测定对硝基苯酚与间硝基苯酚 [J], 张艺;戴延凤;杨平华
3.维生素C在聚溴酚蓝修饰电极上的伏安行为及测定(英文) [J], 陈伟;罗红斌;林新华;陈俊;黄丽英
4.聚溴酚蓝/壳聚糖修饰玻碳电极对抗坏血酸的电催化氧化作用 [J], 杨怀成;孔波;魏万之
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基于聚溴酚蓝-石墨烯复合膜修饰电极的多巴胺电化学传感器陈苏靖;李芳芳;钟云秀;吴白云;胡岱玉;郑伟;郑冬云
【期刊名称】《分析测试学报》
【年(卷),期】2015(034)009
【摘要】借助于简单可控的滴涂成膜和在线电聚合方法,将溴酚蓝和石墨烯修饰到玻碳电极表面,制备出聚溴酚蓝(PBPB)-石墨烯(GO)复合膜修饰玻碳电极(GCE),即多巴胺(DA)电化学传感器.研究表明,PBPB-GO复合膜对DA的电化学还原具有良好的催化作用.电化学交流阻抗表征结果显示,相对于裸GCE和
PBPB/GCE,PBPB/GO/GCE具有较低的表面电阻,有利于加快电子传递;扫描电镜表征结果显示,PB-PB/GO/GCE具有疏松多孔的结构,有利于对DA的富集.对DA在PBPB/GO/GCE上的电化学传感机理进行考察,结果显示其电化学反应是一个受吸附控制且有质子参与的过程.对DA的检测条件进行优化,溴酚蓝的最佳聚合圈数为15,石墨烯(2 mg/mL)的最佳修饰量为2μL,最佳检测底液为0.1 mol/L Na2HPO4-NaH2PO4缓冲溶液(pH 6.0).在最优检测条件下,DA的检测线性范围为5.0×10-8～2.0×10-4 mol/L,检出限低至1.0×10-8 mol/L.DA电化学传感器具有良好的稳定性和重现性,灵敏度高,选择性好.将该传感器用于多巴胺注射液中DA含量的测定,结果满意.
【总页数】6页(P1066-1071)
【作者】陈苏靖;李芳芳;钟云秀;吴白云;胡岱玉;郑伟;郑冬云
【作者单位】中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉
430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学脑认知国家民委重点实验室,湖北武汉430074;中南民族大学医学信息处理与肿瘤早期诊疗湖北省重点实验室,湖北武汉430074
【正文语种】中文
【中图分类】O657.1;O623.732
【相关文献】
1.聚三聚氰胺-石墨烯复合膜修饰电极对多巴胺与尿酸的同时测定 [J], 刘冉彤;宋诗稳;胡凯;张腾;余紫婷;何国苗
2.立方体银纳米-聚二烯二甲基氯化铵/氧化石墨烯复合膜修饰电极用于多巴胺和亚硝酸根的同时检测 [J], 陈丹;曹忠;刘峰;吴玲;寻艳;何婧琳;肖忠良
3.基于对氨基苯磺酸功能化石墨烯／Nafion复合膜修饰电极的咖啡因电化学传感器 [J], 杨武;方芳;郭昊;牛秀丽;刘婧
4.聚L-组氨酸/石墨烯复合膜修饰电极对多巴胺和尿酸的同时测定 [J], 简选;于浩;金君;王毅;刘珍叶;齐广才
5.聚溴酚蓝修饰电极对多巴胺的电催化作用及伏安测定 [J], 陈伟;林新华;黄丽英;罗红斌
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