[发明专利]氧化石墨烯/酶/聚苯胺LB修饰电极及制备方法和应用

说明书

本发明提供一种氧化石墨烯/酶/聚苯胺LB膜修饰电极及制备方法和应用，属于生物传感器领域。氧化石墨烯/酶/聚苯胺LB膜修饰电极包括ITO玻璃电极，所述ITO玻璃电极表面修饰有氧化石墨烯/聚苯胺LB膜，所述氧化石墨烯/聚苯胺LB膜上固定有酶；所述氧化石墨烯/聚苯胺LB膜通过由内至外依次设置在ITO玻璃电极表面的氧化石墨烯LB膜、聚苯胺/硬脂酸LB膜形成。本发明通过LB技术将氧化石墨烯、聚苯胺等不同功能的材料固定在工作电极上，进而提高酶的检测效率。本发明的氧化石墨烯/酶/聚苯胺LB膜修饰电极用于胆固醇含量测定时，能够提高测定胆固醇含量的灵敏度、重现性和稳定性，且具有线性范围较宽，检出限较低的优点。

技术领域

本发明属于生物传感器领域，具体涉及一种氧化石墨烯/酶/聚苯胺LB修饰电极，另外，本发明还涉及上述氧化石墨烯/酶/聚苯胺LB修饰电极的制备方法和应用。

背景技术

血清中总胆固醇包括游离胆固醇和胆固醇酯两部分，血清中以游离态存在的胆固醇约占总胆固醇的27％，中国正常人血清的总胆固醇为3.0-5.20mmol/L，如果血清胆固醇含量过高，则表示胆固醇代谢可能发生障碍，例如：冠状动脉粥样硬化患者的血清胆固醇含量往往偏高，因此临床化验上测定血清胆固醇含量将有助于某些疾病的诊断。

目前，血清胆固醇含量可以采用全胆固醇传感器测定，全胆固醇传感器的测定原理是：利用固定在电极表面的血红蛋白、胆固醇氧化酶、胆固醇酯酶作为识别元件，通过测量电信号，实现血清胆固醇浓度的检测。全胆固醇传感器是生物传感器中研究较多的酶电极传感器之一，它可以简单并迅速地测定胆固醇，对冠状动脉粥样硬化病的诊断和治疗有着重要的实际意义。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有的用于测定胆固醇含量的电极传感器存在检测灵敏度低、重现性和稳定性差的缺陷。

发明内容

基于上述背景问题，本发明旨在提供一种氧化石墨烯/酶/聚苯胺LB膜修饰电极，利用LB膜的亲水性头基与胆固醇氧化酶、胆固醇酯酶的残基之间的静电作用调控胆固醇氧化酶、胆固醇酯酶在LB膜上的吸附，从而来构建生物传感器；然后利用LB复合传感器在不使用任何电子媒介体的条件下，利用蛋白和电极之间的直接电子转移，用于测定血清中总胆固醇含量，解决了现有传感器存在的检测灵敏度低、重现性和稳定性差的问题。本发明的另一目的是提供上述氧化石墨烯/酶/聚苯胺LB膜修饰电极的制备方法和应用。

为达到上述目的，一方面，本发明实施例提供的技术方案是：

氧化石墨烯/酶/聚苯胺LB膜修饰电极，包括ITO玻璃电极，所述ITO玻璃电极表面修饰有氧化石墨烯/聚苯胺LB膜，所述氧化石墨烯/聚苯胺LB膜上固定有酶；所述氧化石墨烯/聚苯胺LB膜通过由内至外依次设置在ITO玻璃电极表面的氧化石墨烯LB膜、聚苯胺/硬脂酸LB膜形成。

在一个实施例中，所述氧化石墨烯LB膜为1-7层，所述聚苯胺/硬脂酸LB膜为3-7层。

另一方面，本发明实施例提供上述氧化石墨烯/酶/聚苯胺LB膜修饰电极的制备方法，包括以下步骤：

氧化石墨烯LB膜的形成：将氧化石墨烯分散液滴入Langmuir槽中的亚相面上，使其铺展在气水表面上，待氧化石墨烯分散液的分散剂完全挥发后，将压力传感器归零，开始压缩滑障，即得到氧化石墨烯LB膜；

聚苯胺/硬脂酸LB膜的形成：将聚苯胺/硬脂酸的混合溶液滴加到Langmuir槽中的亚相面上，使其铺展在气水表面上，待聚苯胺/硬脂酸的混合溶液的溶剂完全挥发后，将压力传感器归零，开始压缩滑障，即得到有序密集排列的聚苯胺/硬脂酸LB膜；

氧化石墨烯/聚苯胺/硬脂酸LB膜修饰电极的形成：将氧化石墨烯LB膜转移沉积到ITO玻璃电极表面，将聚苯胺/硬脂酸LB膜转移沉积到氧化石墨烯LB膜上，即形成氧化石墨烯/聚苯胺/硬脂酸LB膜修饰电极；