植物中糖类传感器的构建及初步应用

来源 :河北工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zjwx2008
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糖的定量在很多领域具有重要意义。传统的测定糖含量的方法大多需要配备大型仪器使用,便携性能较差。而目前的精准农业中,研究人员经常需要对植物的糖类含量进行实时现场检测。因此,急需发展新的检测方法来实现检测。现有传感器能测到的上限较低,不能满足植物内碳水化合物含量的测定要求。因此还需要进一步研发新型的碳水化合物含量传感器。本文首先采用叉指电极(IDES),其次采用一次性的丝网印刷电极(SPE),实现了对碳水化合物的检测。具体的研究结果如下:1.基于COOH-GR-COOH-MWCNT-Au NPs/IDES的无酶碳水化合物传感器为了实现实际样品中碳水化合物含量的原位、现场检测,制备了一种无酶碳水化合物传感器。采用羧基化石墨烯、羧基化多壁碳纳米管与金纳米粒子组成的复合材料(COOH-GR-COOH-MWCNT-Au NPs)作为修饰材料,用滴涂法将其修饰在叉指金电极表面,催化氧化几种碳水化合物(葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、木糖)。本传感器的检测范围较宽,实际样品回收率在99.45%-104.39%之间,表明传感器具有较高的实际应用潜力。2.基于COOH-GR-COOH-MWCNT-Au NPs/SPE的原位还原性糖传感器为了降低成本,用石墨烯-碳纳米管-金纳米粒子复合材料修饰SPE制备了一种无酶传感器,将此传感器用于植物还原性糖的含量测量中。用滴涂法将其复合材料修饰在丝网印刷电极表面,催化氧化糖。结果表明,制备的无酶还原性糖传感器在范围内呈良好的线性关系,该传感器能够检测的上限浓度高,具有较高的选择性、良好的重现性及稳定性。采用苹果汁进行加标检测,表明该传感器具有较好的实际意义。3.基于硼酸识别的酸性条件下无酶葡萄糖果糖传感器基于硼酸的识别,建立了葡萄糖和果糖的超灵敏电化学生物传感器。传感器电极由铜基金属有机框架(Cu MOFs)、羧基化石墨烯、聚三氨基苯硼酸(PAPBA)修饰SPE构成。结果表明,随着果糖或葡萄糖浓度的增加,峰电流不断减小。果糖和葡萄糖的响应范围均为1μM-1 M。该传感器的修饰材料新颖,监测范围宽,可满足实际水果酸性测量环境的需要。
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