SiO2球腔微电极阵列过氧化氢传感器制备及应用

doi:10.7506/spkx1002-6630-201306004

食品科学 ›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (6): 14-18.doi: 10.7506/spkx1002-6630-201306004

SiO2球腔微电极阵列过氧化氢传感器制备及应用

李建鑫1,2，尹凡2,*，吴向阳1，吴静萍2,3，徐玉兰2

1.江苏大学化学与化工学院，江苏镇江 212013；2.江苏省新型功能材料重点建设实验室，江苏常熟 215500；3.苏州大学药学院，江苏苏州 215123

收稿日期:2011-11-19 修回日期:2013-01-24 出版日期:2013-03-25 发布日期:2013-03-01
通讯作者: 尹凡 E-mail:jscsyf@msn.com
基金资助:
国家自然科学基金项目;江苏省自然科学基金：不同腌制工艺对低温肉制品品质形成的作用机理研究

Preparation and Application of Hydrogen Dioxide Biosensor Based on Microelectrode Array of SiO2 Cavity

LI Jian-xin1，YIN Fan2,*，WU Xiang-yang1，WU Jing-ping2,3，XU Yu-lan2

1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China；2. Jiangsu Laboratory of Advanced Functional Materials, Changshu 215500, China；3. College of Pharmaceutical Sciences, Soochow University, Suzhou 215123, China

Received:2011-11-19 Revised:2013-01-24 Online:2013-03-25 Published:2013-03-01

摘要/Abstract

摘要： 将微过氧化物酶-11(MP-11)直接固定于二氧化硅球腔微电极阵列，制备一种新型电化学过氧化氢(H2O2)生物传感器。采用Langmuir-Blodgett技术在氧化铟锡(ITO)电极表面制备聚苯乙烯(PS)微球阵列，并以此阵列为模板采用溶胶-凝胶法在ITO电极上制备二氧化硅(SiO2)球腔阵列，最后将微过氧化物酶-11作为氧化还原模型蛋白直接吸附于球腔内，制得MP-11/SiO2球腔阵列/ITO电极。该电极对H2O2响应快速灵敏，可作为电流型H2O2电化学生物传感器，其线性范围为7.06×10-6～4.02×10-2mol/L，检出限为3.0×10-7mol/L，米氏常数为0.916mmol/L。将该法用于食品样品中的H2O2的检测，回收率在94%～97%之间，效果良好，可为食品中残存的H2O2检测提供一种方法。

关键词: 过氧化氢, 溶胶-凝胶法, 二氧化硅球腔, 微电极阵列, 微过氧化物酶-11, 生物传感器

Abstract: A new biosensor for the detection of H2O2 was prepared by immobilizing microperoxidase-11 (MP-11) onto silicon dioxide (SiO2) cavity array directly. Polystyrene (PS) particle array was constructed on indium-tin oxide (ITO) electrode surface by Langmuir-Blodgett technique. The silicon dioxide cavity array was prepared by Langmuir-Blodgett technique using PS particle array as the template. Using MP-11 as a model protein, MP-11/SiO2 cavity array-ITO electrode was prepared by adsorbing MP-11 into SiO2 cavity. The fast response of the biosensor against H2O2 was observed. A linear relationship between current response and H2O2 concentration ranging from 7.06 × 10-6 to 4.02 × 10-2 mol/L was achieved with a detection limit of 3.0 × 10-7 mol/L. The apparent Michaelis-Menten constant was 0.916 mmol/L. This established method is satisfactory for the determination of hydrogen peroxide in food samples with a recovery rate varying from 94% to 97%.

Key words: hydrogen peroxide, sol-gel technique, silicon dioxide cavity, microelectrode array, microperoxidase-11, biosensor

中图分类号:

李建鑫1,2，尹凡2,*，吴向阳1，吴静萍2,3，徐玉兰2. SiO2球腔微电极阵列过氧化氢传感器制备及应用[J]. 食品科学, 2013, 34(6): 14-18.

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SiO2球腔微电极阵列过氧化氢传感器制备及应用

Preparation and Application of Hydrogen Dioxide Biosensor Based on Microelectrode Array of SiO2 Cavity

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