不锈钢支撑双层类脂膜离子传感器的电化学研究与应用.pdfVIP

／ ／ 维普资讯 第 2O卷 第4期 应 用 化 学 V01．20No．4 2003年 4月 CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRY Apr．2003 不锈钢支撑双层类脂膜离子传感器 的 电化学研究与应用 蔡 红。，。 王 斌。 张 占军。’ 蔡生民” (北‘京大学化学与分子工程学院 北京 100871；。中国科学院研究生院化学系 北京 ；宿‘州师范专科学校化学系 宿州) TienH．Ti，AngelicaOttova (Depann~nt Physiology，MichiganState￡厅 哪 ，EastLansing，Mcihg／na 48824，E泓 ) 摘 要 研究了以I2、c砷及C~o-I2等镶嵌物修饰的固体支撑双层类脂膜 (s-BLM)分子器件体系对I一的电化学 传感行为。结果表明，以I2、c砷及 C~o-I2等的镶嵌物修饰的s-BLM对 I有‘较高的灵敏度和选择性。检测限量 低至0．1tanol／L。 关键词 双层类脂膜 (BLM)，离子传感器，c60，分子器件 中图分类号 ：0657．1 文献标识码 ：A 文章编号：10004)518(2003)044)3074)5 双层类脂膜(BLM)是生物膜的基本结构，具有亲水亲油、流动、一定程度的自我修复等独特的性 质。由于生物膜的组成、结构、功能的复杂性 ，进行原位研究十分困难。6o年代初，Muller等…成功地在 2个水溶液之间形成人工 自组装双层类脂膜 (PlannerBilayerLipidMembrane，BLM)，并把它作为神经膜 的实验模拟系统。由于可以通过 自组装形成 ，又具有双层有序结构，所以自人工制备成功以来 ，BLM在 生物膜模拟 2【】、电子传递 3【】、离子传感器和分子器件 一’等方面的研究迅速展开。尽管对以BLM为生 物膜的模型开展了许多研究，并取得了一些很有意义的结果，但是 ，在2个分隔的水相之间所形成的双 层类脂膜极不稳定 ，很难用于实际。Tien等 发现可在金属的新生表面上 自组装形成固相载体支撑的 双层类脂膜(s—BLM)。与传统的BLM相比，它具有稳定性好 ，易于制备等优点。目前 ，已用于 s—BLM的 固体基底有Pt丝、Ag丝、Au丝 9【】、不锈钢丝 【1。。、玻碳 【1等。这使得发展实用的基于s—BLM的电化学传 感器成为可能。在BLM疏水性的类脂双层中，嵌人具有电子传递功能的生物活性分子或化合物 ，如蛋 白质、酶、有机分子和离子受体等L1，可使s—BLM具有某种特定的功能。BLM为这些物质提供了一个理 想的疏水环境 ，既保持了镶嵌物的活性构型，又使其在双层膜间自由伸展，可以进行跨膜的能量物质交 换。如将冠醚嵌人s—BLM可制成K传感器L1；含有二茂铁的s—BLM对Fe(CN)：一和Fe(CN)：一有响 应u ；含有 I：的s-BLM对 I一有响应 等等。在研究过的镶嵌物中，C∞及其衍生物是很好的电子运输载 体和感光剂L1。将 C∞嵌人，可以改善 BLM体系的电特性，使基于 BLM的电化学传感器的灵敏度提 高u 。然而在这方面，作为可以实用的离子传感器的报道却显得不足L1卜J。 本文采用包封聚四氟乙烯的不锈钢针的新鲜切面作为BLM的支撑平面，研究 了分别镶嵌 I：、C∞及 I：-C∞混合物等不同体系对 I一的电化学响应。研究表明，以I：、C∞或 C∞-I：的混合物等镶嵌的不锈钢针 支撑的BLM 电极 ，对 I一的感应灵敏度明显提高，可以制成重现性令人满意的I一离子传感器。 1 实验部分