[发明专利]石墨烯复合中空溴氧化铋电化学生物传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了石墨烯复合中空溴氧化铋电化学生物传感器，该生物传感器为三电极体系传感器，其对电极是铂丝电极，参比电极是Ag/AgCl电极，工作电极为表面用石墨烯复合中空溴氧化铋固载血红蛋白修饰的玻碳电极。具有较宽的检测范围、低的检测限度、响应快且长效稳定。本发明还公开了制备石墨烯复合中空溴氧化铋电化学生物传感器的方法，按照以下步骤实施：步骤1，制备表面用石墨烯复合中空溴氧化铋固载血红蛋白修饰的玻碳电极；步骤2，用步骤1制备的石墨烯复合中空溴氧化铋固载血红蛋白修饰的玻碳电极与铂丝电极、制备Ag/AgCl电极三种电极制成石墨烯复合中空溴氧化铋电化学生物传感器。

技术领域

本发明属电化学生物传感器技术领域，涉及一种石墨烯复合中空溴氧化铋电化学生物传感器，本发明还涉及制备上述电化学生物传感器的方法。

背景技术

血红蛋白(Hb)是脊椎动物红细胞内的呼吸蛋白，在生物体内起着传输氧、分解H₂O₂、传递电子等与氧和能量代谢有关的重要作用。由于它们的三维结构已经确定，且具有辣根过氧化物酶活性，有活性高，稳定好，分子量小及易制备等特点，能够催化H₂O₂氧化其他物质，是目前蛋白质直接电化学中除细胞色素C以外研究得较多的一类蛋白质，所以最常用在传感器电极方面。其生理作用是催化H₂O₂还原以及以H₂O₂为中间产物的众多底物的氧化，可以通过吸附、共价键合、溶胶-凝胶法及聚合物包埋等方法固定在电极表面。

传统电化学生物传感器存在灵敏度较低，响应速度慢以及稳定性较差等缺点。近年来，纳米材料的出现为解决这些问题提供了新的思路。将纳米材料应用到电化学生物传感器中，由于其独特的性质可提高传感器的响应性能。其中研究最活跃的就有空心纳米结构材料，由于其大的比表面积、表面能高、稳定性高以及表面渗透性等性质，在光电催化、能源转换以及环境保护方面有广泛的应用。BiOBr纳米材料具有独特的电子结构、良好的生物相容性和低成本等特点。在已有的报道中，已经开发了许多种具有各种形貌和结构的BiOBr纳米材料，且其制备方法简单。所以将BiOBr纳米材料作为修饰材料应用，可以促进酶与电极表面间电子的转移。但由于其内部独特的层状结构的存在，所产生的静电干扰导致BiOBr在导电性方面受到存在一定的缺陷。而且由于生物分子的引入，生物结构固有的不稳定性、易变性，使得生物传感器实用化还存在着不少问题。因此为了获得高灵敏度、高稳定性、低成本的电化学生物传感器，还得克服生物单元结构的易变性，即增加其稳定性，最常用的手段是采用对生物单元具有稳定作用的介质。自从报道了石墨烯材料，以石墨烯为基体制成的电化学生物传感器在电化学领域得到广泛的关注。石墨烯材料主要具有很高的电子传输性能、低密度、高强度、大的比面积以及二维的晶体结构，这就促使石墨烯可以作为支撑材料来应用。因此，为了更好地实现酶与电极的直接电子转移，我们采用石墨烯与之进行复合，以次来获得更为优异的直接电化学传感性能。

现有技术中暂未出现采用石墨烯复合中空溴氧化铋，并将其作为电化学生物传感器的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨烯复合中空溴氧化铋电化学生物传感器，其稳定性好。

本发明的另一目的是提供制备石墨烯复合中空溴氧化铋电化学生物传感器的方法。

本发明所采用的第一种技术方案是，石墨烯复合中空溴氧化铋电化学生物传感器，生物传感器为三电极体系传感器，其对电极是铂丝电极，参比电极是Ag/AgCl电极，工作电极为表面用石墨烯复合中空溴氧化铋固载血红蛋白修饰的玻碳电极。

本发明采用的第二种技术方案是，制备石墨烯复合中空溴氧化铋电化学生物传感器的方法，按照以下步骤实施：

步骤1，制备表面用石墨烯复合中空溴氧化铋固载血红蛋白修饰的玻碳电极；