介孔ZnFe2O4纳米纤维用于葡萄糖生物传感
随着全球糖尿病人数量的迅速增加,人体内葡萄糖的检测对糖尿病的诊治变得非常重要.尖晶石化合物具有多样化的性质,在磁性、电子、催化、传感、能源等领域引起广泛关注,ZnFe2O4是大家最感兴趣的尖晶石系列物之一,它的许多性质取决于尺度和合成状态.高压静电纺丝是一种简单、方便、大批量制备有机无机纳米材料的方法,本实验采用高压静电纺丝结合退火的方式制备了介孔ZnFe2O4纳米纤维并用于固定葡萄糖氧化酶制备葡萄糖生物传感器.纳米纤维很长，达到几十微米级别，并且彼此相互连接形成3D立体多孔框架结构。这种结构既能提供一维电传导路径，又能提供多孔框架结构用于液体扩散。大量介孔分散在纳米纤维上，尺度范围在20nm左右，纳米孔洞结构可以为葡萄糖氧化酶分子负载提供适合的微结构环境。由于介孔结构具有很强的吸附能力，加之葡萄糖氧化酶分子尺度(10一20nm)略小于介孔尺度，所以会被吸附进介孔中，然后再用渗透性的壳聚糖膜包埋。孔洞负载加之有机渗透膜的包埋可以大大提高固定稳定性，另外，尺度略大的孔洞可以为酶分子保持次级结构提供微空间环境，这样避免由于固定导致的本证结构破坏，为其生物活性保持提供优越条件。酶分子镶嵌在尺度匹配的孔洞中，然后纳米纤维彼此相互连接构成3D立体框架结构制作生物敏感元件。这种固定方式既能保持生物分子的活性和稳定性，又能为其活性发挥提供充分的空间条件。可以看出快速的响应源于3D多孔框架结构既可以提供电子传输的网络又有利于溶液的迅速扩散。
生物传感器 制备工艺 氧化铁锌纳米纤维 葡萄糖氧化酶 葡萄糖检测
赵明岗 陈守刚
材料科学与工程研究院,中国海洋大学,青岛,266100
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2014-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）