基于石墨烯%2fDNA%2f血红蛋白修饰电极的新型过氧化氢生物传感器研究.pdfVIP

基于石墨烯/DNA/血红蛋白修饰电极的新型过氧化氢生物传感 器研究 * * 朱 旭 朱效华 徐茂田 商丘师范学院化学系 商丘 476000 E-mails: ocina@yeah.net, xumaotian@sqnc.edu.cn, Tel: 0370-2595593 血红蛋白（Hb ）是一种常见的蛋白，其对过氧化氢的还原具有良好的催化 作用。由于Hb 的电活性中心通常被包埋不易暴露，难于接近电极表面，因此实 现蛋白质与电极间的直接电子传递通常比较困难。通过对电极的修饰可构建理想 的电极界面，实现Hb 与电极之间直接快速的电子传递，进而增强其对过氧化氢 的催化还原作用。本文通过电解剥离法制备了一种新型的石墨烯/DNA 纳米复合 材料并将其修饰于玻碳电极表面，利用Hb 与DNA 分子之间的静电吸附作用构 建了石墨烯/DNA/Hb 修饰电极，通过实验研究了 Hb 的电化学性质及其对过氧 化氢的电催化作用。在该修饰电极上，修饰膜能提供Hb 适宜的微环境并长时间 保持血红蛋白生物活性； 电化学实验结果证明，血红蛋白在修饰电极上呈现出 一对较好的准可逆氧化还原峰（图1A），石墨烯/DNA 复合材料的使用加快了血 红蛋白与电极之间的电子传递过程，并表现出对过氧化氢较好的催化还原作用。 在 2.5~200µM 的浓度范围内（图 1B），该修饰电极的催化稳态电流与 H2O2 的 浓度成线性关系，检出限为0.8µM 。 Fig.1 A: CVs of Graphene/Hb/DNA composite, Hb and Graphene /DNA modified GCE in PBS; B: Amperometric response of Graphene/Hb/DNA modified electrode to the successive additions of H O in the 0.1 M PBS (pH 7.0) at an applied potential of 2 2 -0.6V. Inset: linear relationship between the reduction peak current and the concentration of H O . 2 2 致谢：国家自然科学基金（Nos.） 参考文献： [1] Yang, L. Z., Liu, H. Y., Hu, N. F., Electrochem. Commun., 2007, 9, 1057. [2] Wellman, A. D., Sepaniak, M. J., Anal. Chem. , 2006,78, 4450. [3] Liu, L., Shen, B., Shi, J., et al., Biosens. Bioelectron., 2010, 25 , 2627. Investigation of a novel hydrogen peroxide biosensor based on the graphene / DNA / Hb modified electrode Xu Zhu* Xiaohua Zhu Maotian Xu* Department of Chemistry, Shangqiu Normal University, Shangqiu, Henan, P. R. China 476000 Abstract: Hemoglobin (Hb) is a common protein, it has a good catalytic property to the reduction of hydrogen peroxide. Because th