CN114636737B - 基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于二硫化钼量子点‑还原氧化石墨烯的酶生物传感器及其制备方法和应用。本发明的基于二硫化钼量子点‑还原氧化石墨烯的酶生物传感器为工作电极、参比电极和对电极组成的三电极体系，工作电极的组成包括依次设置的基底电极、酶修饰层和壳聚糖层，酶修饰层的组成包括甘油激酶、甘油三磷酸氧化酶和二硫化钼量子点‑还原氧化石墨烯复合材料，二硫化钼量子点‑还原氧化石墨烯复合材料的组成包括载体还原氧化石墨烯和负载的二硫化钼量子点。本发明的基于二硫化钼量子点‑还原氧化石墨烯的酶生物传感器具有良好的电子传递性能，能够快速转移反应产生的电子，进而实现甘油的检测，响应速度快，抗干扰能力强，检测范围较宽，检测限较低。

Description

基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器
技术领域
本发明涉及电化学生物传感器技术领域，具体涉及一种基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器及其制备方法和应用。
背景技术
1,2,3-丙三醇，简称丙三醇，俗称甘油，是一种无毒、无色、味甜、无刺激性的粘稠状液体。甘油是食品领域常用的甜味剂和保湿剂，在面包、蛋糕、果脯、肉干、香肠等食物中适当添加可以达到改善口感、解涩的效果，而在果汁、醋和酒中适当添加可以减轻单宁带来的苦涩味。
甘油是葡萄酒发酵初期的主要副产物，是葡萄酒中除水、酒精和二氧化碳外含量最高的成分，是评价葡萄酒质量的重要指标之一。甘油具有甜味，能够抑制葡萄酒中乙醇产生的苦味，且可以使葡萄酒的口感更加圆滑，此外，一定含量的甘油还能够增强葡萄酒的香气和整体风味。可见，适量的甘油对于提升葡萄酒的口感和风味至关重要，而甘油含量的测定具有重要的现实意义。目前，甘油测定的方法主要包括高效液相色谱法、气相色谱法、分光光度法、原子吸收法等，这些方法的局限性较大，普遍存在仪器复杂、前处理繁琐、检测时间久、费用较高、对操作人员的技术要求高等问题，不适用于大批量样品的快速检测。
近年来，电化学检测方法得到了快速发展，其具有检测方便快捷、样品用量少、响应快、成本低、检测结果准确等优点，是实现甘油快速、灵敏检测的不二之选。然而，现有的用于电化学检测的电化学酶生物传感器普遍存在生产成本较高、难以重复利用等问题，实际应用受到很大限制。
因此，开发一种简便、快速、灵敏、稳定的甘油电化学生物传感器具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器及其制备方法和应用。
本发明所采取的技术方案是：
一种基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器，其为工作电极、参比电极和对电极组成的三电极体系；所述工作电极的组成包括依次设置的基底电极、酶修饰层和壳聚糖层；所述酶修饰层的组成包括甘油激酶、甘油三磷酸氧化酶和二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料；所述二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料的组成包括载体还原氧化石墨烯和负载的二硫化钼量子点。
优选的，所述参比电极选自饱和甘汞电极、银-氯化银电极中的一种。
优选的，所述对电极选自铂电极、碳电极中的一种。
优选的，所述基底电极选自玻碳电极、金电极中的一种。
优选的，所述二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料中的二硫化钼量子点、还原氧化石墨烯的质量比为1～20:1。
优选的，所述二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料通过以下方法制备得到：1)将二硫化钼分散在溶剂中，120℃～160℃下进行反应，得到二硫化钼量子点；2)将二硫化钼量子点和还原氧化石墨烯分散在溶剂中进行超声，即得二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料。
进一步优选的，所述二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料通过以下方法制备得到： 1)将二硫化钼超声分散在溶剂中，120℃～160℃下反应4h～8h，得到二硫化钼量子点；2) 将二硫化钼量子点和还原氧化石墨烯超声分散在溶剂中，抽滤，即得二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料。
优选的，步骤1)所述溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP) 中的至少一种。
优选的，步骤1)所述超声的时间为2h～4h。
优选的，步骤2)所述溶剂为乙醇-水混合溶剂。
优选的，步骤2)所述超声的时间为1h～3h。
上述基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器的制备方法包括以下步骤：
1)将含甘油激酶、甘油三磷酸氧化酶和二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料的分散液涂覆在基底电极表面，干燥，再涂覆壳聚糖溶液，干燥，得到酶修饰的基底电极；
2)将酶修饰的基底电极、参比电极和对电极组成三电极体系，即得基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器。
优选的，步骤1)所述含甘油激酶、甘油三磷酸氧化酶和二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料的分散液由浓度为1U/μL～5U/μL的甘油激酶溶液、浓度为1U/μL～5U/μL的甘油三磷酸氧化酶溶液和浓度为1mg/mL～5mg/mL的二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散液按照体积比1:0.8～1.2:0.8～1.2配制而成。
优选的，步骤1)所述含甘油激酶、甘油三磷酸氧化酶和二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料的分散液在基底电极上的涂覆量为0.5μL/mm2～0.9μL/mm2。
优选的，步骤1)所述基底电极进行过预处理，预处理的具体操作为：将基底电极的表面依次用直径0.2μm～0.4μm和0.02μm～0.07μm的Al2O3粉末抛光成镜面，再用水冲洗，再依次在无水乙醇和水中进行超声清洗，再进行干燥。
优选的，步骤1)所述基底电极进行过活化处理，活化处理的具体操作为：将基底电极浸泡在H2SO4溶液中，在-1.0V～1.0V电位下采用循环伏安法扫描至曲线稳定。
优选的，所述H2SO4溶液的浓度为0.4mol/L～0.6mol/L。
优选的，步骤1)所述壳聚糖溶液的浓度为6mg/mL～14mg/mL。
优选的，步骤1)所述壳聚糖溶液在基底电极上的涂覆量为4μL/mm2～8μL/mm2。
本发明的原理：本发明先制备二硫化钼量子点(具有活性位点多、比表面积大的特点，利于后续催化材料的负载和结合)，再与还原氧化石墨烯(具有电学特性优异、比表面积大的特点)结合制成导电性更加优异、比表面积进一步提高的复合材料，再将复合材料和酶制成混合溶液涂覆在基底电极上，干燥后再涂覆壳聚糖溶液(利用壳聚糖的成膜性，可以增加催化剂在基底电极表面的固定量和稳定性，以利于对底物的催化)，再利用修饰后的基底电极作为工作电极配合参比电极和对电极组成三电极体系，最终得到一种新型的可以检测甘油的酶生物传感器。
本发明的有益效果是：本发明的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器具有良好的电子传递性能，能够快速转移反应产生的电子，进而实现甘油的检测，响应速度快，抗干扰能力强，检测范围较宽，检测限较低。
具体来说：
1)本发明的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器具有高比表面积和良好的导电性，酶的负载量大，进行甘油检测时响应速度快；
2)本发明的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器具有良好的重现性和稳定性，可以对甘油进行准确检测，抗干扰能力强；
3)本发明的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器可以用于食品中甘油的检测，具有较宽的检测范围(在浓度1×10-5mol/L～7×10-3mol/L的范围内，催化反应的响应电流与甘油浓度变化呈线性关系)和较低的检测限(氧化反应响应电流与甘油浓度的关系为 Ipa＝3.984C+49.222，Ipa的单位为μA，C的单位为μmol/L，相关系数为R2＝0.9986，检测限为7.74×10-6mol/L(S/N＝3)，灵敏度为3.984μA/mmol)，反应在室温环境下进行；
4)本发明的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器的制备过程简单，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为实施例1的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器在有无甘油的 PBS溶液中的循环伏安曲线。
图2为实施例3的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器在不同甘油含量的PBS溶液中的循环伏安曲线。
图3为实施例3的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器在不同甘油含量的PBS溶液中测试得到的响应电流-甘油浓度线性关系图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器，其制备方法包括以下步骤：
1)将1g的二硫化钼粉末加入100mL的DMF中，用超声波清洗器超声3h，再取分散液顶部2/3的部分置于140℃下搅拌6h，再进行真空抽滤，取滤液(淡黄色溶液)进行冷冻干燥，制成浓度为4mg/mL的二硫化钼量子点溶液；
2)将5g的石墨粉(天然鳞片状石墨粉)分散在100mL的去离子水，再边搅拌边加入100mL 质量分数为5％的盐酸，加完后70℃下搅拌2h，再进行真空抽滤，滤得的固体依次用蒸馏水、丙酮和无水乙醇进行清洗，再100℃下真空干燥过夜，再通过Hummers法制备氧化石墨，再将得到的氧化石墨进行超声剥离后进行冷冻干燥，得到氧化石墨烯，再将100mg的氧化石墨烯分散在100mL浓度0.1mol/L的NaOH溶液(pH＝13)中，再加入1mL的N2H4·H2O(纯度85％)，100℃下搅拌24h，过滤，滤得的固体用去离子水和甲苯洗涤多次，再室温真空干燥，得到还原氧化石墨烯；
3)将二硫化钼量子点溶液和还原氧化石墨烯按照二硫化钼量子点、还原氧化石墨烯的质量比1:1加入水-乙醇混合溶剂(v/v，55:45)中，超声处理2h，再搅拌12h，再进行真空抽滤，滤得的固体用去离子水和乙醇洗涤多次，再室温下真空干燥，得到二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料；
4)将直径3mm的玻碳电极依次用直径0.3μm和0.05μm的Al2O3粉末抛光成镜面，再用蒸馏水冲洗，再依次在无水乙醇和蒸馏水中超声清洗2min，再将玻碳电极置于浓度0.5mol/L 的H2SO4溶液中在-1.0V～1.0V电位下采用循环伏安法扫描至曲线稳定，再用蒸馏水洗净玻碳电极，再置于10mL铁氰化钾-亚铁氰化钾溶液(5mmol/L的K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6+0.2mol/L 的KCl)中在0V～0.8V电位下采用循环伏安法扫描6圈进行电极检测，再取出用蒸馏水冲洗，再室温晾干，得到预处理的玻碳电极；
5)将二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散在去离子水中制成浓度为1mg/mL 的二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散液，再将浓度为2U/μL的甘油激酶溶液、浓度为2U/μL的甘油三磷酸氧化酶溶液和二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散液按照体积比1:1:1混合均匀，再取5μL得到的混合溶液涂覆在步骤4)预处理的玻碳电极表面，置于冰箱中4℃干燥，再涂覆5μL浓度为10mg/mL的壳聚糖溶液，置于冰箱中4℃干燥，得到酶修饰的玻碳电极；
6)将酶修饰的玻碳电极(工作电极)、饱和甘汞电极(参比电极)和铂电极(对电极)组成三电极体系，即得基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器。
性能测试：
配制10mL浓度为0.1mol/L、pH＝7的含二茂铁甲醇(Fm)、腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)和MgCl2的PBS溶液(Fm的浓度为1mmol/L，ATP的浓度为10mmol/L，MgCl2的浓度为 1mmol/L)，再在室温下进行电化学试验，测试之前通N2除氧，测试过程中采用循环伏安法，其中空白对照未加入甘油，测试稳定后加入10μL的甘油，得到的本实施例的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器在有无甘油的PBS溶液中的循环伏安曲线如图1所示。
由图1可知：有无底物情况下的催化性能存在明显差异，无底物时，产生的氧化还原峰为电子介体Fm的氧化还原峰；本实施例的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器在甘油浓度为5mmol/L时，测试得到的氧化峰催化电流为2.248×10-5A。
实施例2：
一种基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器，其制备方法包括以下步骤：
1)将二硫化钼量子点溶液(制备过程同实施例1)和还原氧化石墨烯(制备过程同实施例1)按照二硫化钼量子点、还原氧化石墨烯的质量比5:1加入水-乙醇混合溶剂(v/v，55:45) 中，超声处理2h，再搅拌12h，再进行真空抽滤，滤得的固体用去离子水和乙醇洗涤多次，再室温下真空干燥，得到二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料；
2)将二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散在去离子水中制成浓度为1mg/mL 的二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散液，再将浓度为2U/μL的甘油激酶溶液、浓度为2U/μL的甘油三磷酸氧化酶溶液和二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散液按照体积比1:1:1混合均匀，再取5μL得到的混合溶液涂覆在预处理的玻碳电极(预处理过程同实施例1)表面，置于冰箱中4℃干燥，再涂覆5μL浓度为10mg/mL的壳聚糖溶液，置于冰箱中4℃干燥，得到酶修饰的玻碳电极；
3)将酶修饰的玻碳电极(工作电极)、饱和甘汞电极(参比电极)和铂电极(对电极)组成三电极体系，即得基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器。
性能测试：
本实施例的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器在甘油浓度为5mmol/L时，测试得到的氧化峰催化电流为2.417×10-5A(测试方法同实施例1)。
实施例3：
一种基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器，其制备方法包括以下步骤：
1)将二硫化钼量子点溶液(制备过程同实施例1)和还原氧化石墨烯(制备过程同实施例1)按照二硫化钼量子点、还原氧化石墨烯的质量比10:1加入水-乙醇混合溶剂(v/v，55:45) 中，超声处理2h，再搅拌12h，再进行真空抽滤，滤得的固体用去离子水和乙醇洗涤多次，再室温下真空干燥，得到二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料；
2)将二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散在去离子水中制成浓度为1mg/mL 的二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散液，再将浓度为2U/μL的甘油激酶溶液、浓度为2U/μL的甘油三磷酸氧化酶溶液和二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散液按照体积比1:1:1混合均匀，再取5μL得到的混合溶液涂覆在预处理的玻碳电极(预处理过程同实施例1)表面，置于冰箱中4℃干燥，再涂覆5μL浓度为10mg/mL的壳聚糖溶液，置于冰箱中4℃干燥，得到酶修饰的玻碳电极；
3)将酶修饰的玻碳电极(工作电极)、饱和甘汞电极(参比电极)和铂电极(对电极)组成三电极体系，即得基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器。
性能测试：
1)本实施例的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器在甘油浓度为 5mmol/L时，测试得到的氧化峰催化电流为2.514×10-5A(测试方法同实施例1)。
2)本实施例的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器(参数经过优化，二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料的浓度为3mg/mL，两种酶的浓度均为4U/μL，Fm 的浓度为7.5mmol/L，ATP的浓度为15mmol/L，MgCl2的浓度为5mmol/L，其余不变)在不同甘油含量(0.01mmo1/L、0.1mmo1/L、0.5mmo1/L、1mmo1/L、2mmo1/L、4mmo1/L、6mmo1/L 和7mmo1/L)的PBS溶液中的循环伏安曲线如图2所示(测试方法同实施例1)，对应的响应电流-甘油浓度线性关系图如图3所示。
由图2和图3可知：本发明利用了二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料的比表面积大、导电性好的特点，并利用了壳聚糖的成膜性，增加了催化剂(甘油激酶和甘油三磷酸氧化酶)在基体电极表面的固定量和稳定性，最终可以实现对甘油的有效催化；本实施例的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器对底物检测范围为1×10-5mol/L～ 7×10-3mol/L，氧化反应响应电流与甘油浓度的关系为Ipa＝3.984C+49.222，Ipa的单位为μA，C 的单位为μmol/L，相关系数为R2＝0.9986，检测限为7.74×10-6mol/L(S/N＝3)，灵敏度为 3.984μA/mmol。
实施例4：
一种基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器，其制备方法包括以下步骤：
1)将二硫化钼量子点溶液(制备过程同实施例1)和还原氧化石墨烯(制备过程同实施例1)按照二硫化钼量子点、还原氧化石墨烯的质量比15:1加入水-乙醇混合溶剂(v/v，55:45) 中，超声处理2h，再搅拌12h，再进行真空抽滤，滤得的固体用去离子水和乙醇洗涤多次，再室温下真空干燥，得到二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料；
2)将二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散在去离子水中制成浓度为1mg/mL 的二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散液，再将浓度为2U/μL的甘油激酶溶液、浓度为2U/μL的甘油三磷酸氧化酶溶液和二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散液按照体积比1:1:1混合均匀，再取5μL得到的混合溶液涂覆在预处理的玻碳电极(预处理过程同实施例1)表面，置于冰箱中4℃干燥，再涂覆5μL浓度为10mg/mL的壳聚糖溶液，置于冰箱中4℃干燥，得到酶修饰的玻碳电极；
3)将酶修饰的玻碳电极(工作电极)、饱和甘汞电极(参比电极)和铂电极(对电极)组成三电极体系，即得基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器。
性能测试：
本实施例的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器在甘油浓度为5mmol/L时，测试得到的氧化峰催化电流为2.288×10-5A(测试方法同实施例1)。
实施例5：
一种基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器，其制备方法包括以下步骤：
1)将二硫化钼量子点溶液(制备过程同实施例1)和还原氧化石墨烯(制备过程同实施例1)按照二硫化钼量子点、还原氧化石墨烯的质量比20:1加入水-乙醇混合溶剂(v/v，55:45) 中，超声处理2h，再搅拌12h，再进行真空抽滤，滤得的固体用去离子水和乙醇洗涤多次，再室温下真空干燥，得到二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料；
2)将二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散在去离子水中制成浓度为1mg/mL 的二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散液，再将浓度为2U/μL的甘油激酶溶液、浓度为2U/μL的甘油三磷酸氧化酶溶液和二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散液按照体积比1:1:1混合均匀，再取5μL得到的混合溶液涂覆在预处理的玻碳电极(预处理过程同实施例1)表面，置于冰箱中4℃干燥，再涂覆5μL浓度为10mg/mL的壳聚糖溶液，置于冰箱中4℃干燥，得到酶修饰的玻碳电极；
3)将酶修饰的玻碳电极(工作电极)、饱和甘汞电极(参比电极)和铂电极(对电极)组成三电极体系，即得基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器。
性能测试：
本实施例的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器在甘油浓度为5mmol/L时，测试得到的氧化峰催化电流为2.170×10-5A(测试方法同实施例1)。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器，其为工作电极、参比电极和对电极组成的三电极体系，其特征在于：所述工作电极的组成包括依次设置的基底电极、酶修饰层和壳聚糖层；所述酶修饰层的组成包括甘油激酶、甘油三磷酸氧化酶和二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料；所述二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料的组成包括载体还原氧化石墨烯和负载的二硫化钼量子点；所述二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料中的二硫化钼量子点、还原氧化石墨烯的质量比为1～20:1。
2.根据权利要求1所述的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器，其特征在于：所述参比电极选自饱和甘汞电极、银-氯化银电极中的一种；所述对电极选自铂电极、碳电极中的一种；所述基底电极选自玻碳电极、金电极中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器，其特征在于：所述二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料通过以下方法制备得到：1)将二硫化钼分散在溶剂中，120℃～160℃下进行反应，得到二硫化钼量子点；2)将二硫化钼量子点和还原氧化石墨烯分散在溶剂中进行超声，即得二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料。
4.权利要求1～3中任意一项所述的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将含甘油激酶、甘油三磷酸氧化酶和二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料的分散液涂覆在基底电极表面，干燥，再涂覆壳聚糖溶液，干燥，得到酶修饰的基底电极；
2)将酶修饰的基底电极、参比电极和对电极组成三电极体系，即得基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器。
5.根据权利要求4所述的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器的制备方法，其特征在于：步骤1)所述含甘油激酶、甘油三磷酸氧化酶和二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料的分散液由浓度为1U/μL～5U/μL的甘油激酶溶液、浓度为1U/μL～5U/μL的甘油三磷酸氧化酶溶液和浓度为1mg/mL～5mg/mL的二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料分散液按照体积比1:0.8～1.2:0.8～1.2配制而成。
6.根据权利要求4或5所述的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器的制备方法，其特征在于：步骤1)所述含甘油激酶、甘油三磷酸氧化酶和二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯复合材料的分散液在基底电极上的涂覆量为0.5μL/mm2～0.9μL/mm2。
7.根据权利要求4或5所述的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器的制备方法，其特征在于：步骤1)所述基底电极进行过预处理，预处理的具体操作为：将基底电极的表面依次用直径0.2μm～0.4μm和0.02μm～0.07μm的Al2O3粉末抛光成镜面，再用水冲洗，再依次在无水乙醇和水中进行超声清洗，再进行干燥。
8.根据权利要求4或5所述的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器的制备方法，其特征在于：步骤1)所述基底电极进行过活化处理，活化处理的具体操作为：将基底电极浸泡在H2SO4溶液中，在-1.0V～1.0V电位下采用循环伏安法扫描至曲线稳定。
9.权利要求1～3中任意一项所述的基于二硫化钼量子点-还原氧化石墨烯的酶生物传感器在甘油检测中的应用。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105552395A (zh) * 2015-12-15 2016-05-04 华南理工大学 一种酶催化甘油的生物燃料电池阳极及其制备方法与应用
CN112444544A (zh) * 2019-08-28 2021-03-05 华南理工大学 一种基于羧基化纳米氧化锌的甘油酶生物传感器及其制备方法与应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015021056A2 (en) * 2013-08-05 2015-02-12 Kansas State University Research Foundation ROBUST MoS2/GRAPHENE COMPOSITE ELECTRODES FOR NA+ BATTERY APPLICATIONS
CN107064123A (zh) * 2017-01-03 2017-08-18 长沙中生众捷生物技术有限公司 甘油三酯的检测试剂及甘油三酯的检测试纸

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105552395A (zh) * 2015-12-15 2016-05-04 华南理工大学 一种酶催化甘油的生物燃料电池阳极及其制备方法与应用
CN112444544A (zh) * 2019-08-28 2021-03-05 华南理工大学 一种基于羧基化纳米氧化锌的甘油酶生物传感器及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Bioelectrocatalytic sensor for triglycerides in human skin sebumbased on enzymatic cascade reaction of lipase, glycerol kinaseand glycerophosphate oxidase;Chi Yong Jeong等;《Journal of Biotechnology》;20140212;第175卷;第7-14页 *
MoS2 quantum dot decorated RGO: a designed electrocatalyst with high active site density for the hydrogen evolution reaction;Feng Li等;《J. Mater. Chem. A》;20150914;第3卷;第21773–21778页Experimental 和Results and discussion *
电化学甘油传感器的制备及其性能研究;肖焱堃;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》;20210215(第02期);第三章 *

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