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二茂铁作为电子传递体的葡萄糖传感器

科学通报 1991年第11期36卷 877-878页

作者：董绍俊王宝兴中国科学院长春应用化学研究所电分析化学开放研究实验室长春130022

酶传感器是最早问世的生物传感器。目前,有关葡萄糖传感器的文献已有不少报道,其中大部分是基于葡萄糖酶催化葡萄糖氧化,产生葡萄糖酸内酯和过氧化氢,同时消耗氧,通过氧的消耗或过氧化氢的产生来间接定量葡萄糖的浓度。

关键词：二茂铁电子传递体葡萄糖传感器

支撑卵磷脂双层膜中电子传递体电化学行为研究

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支撑卵磷脂双层膜中电子传递体电化学行为研究

作者：渠美丽华南理工大学

学位级别：硕士

生物膜是细胞的基本结构和功能单元,是细胞表面的屏障,参与了细胞的多种生理活动,包括细胞与外界的物质交换、能量传导、细胞间的相互作用等。由于生物膜本身的结构、组成以及环境的复杂性,目前还不能在生物膜原位进行现场的观测与研究... 详细信息

生物膜是细胞的基本结构和功能单元,是细胞表面的屏障,参与了细胞的多种生理活动,包括细胞与外界的物质交换、能量传导、细胞间的相互作用等。由于生物膜本身的结构、组成以及环境的复杂性,目前还不能在生物膜原位进行现场的观测与研究,双层类脂膜(Bilayer Lipid Membrane, BLM)(本文主要采用卵磷脂)作为模拟生物膜,非常接近天然的生物膜。它具有流动性、自我封闭性的特征;提供了受体-配体相互作用的环境,同时又能保持其生物活性;很明显的降低了背景噪声,并能阻止亲水性的电活性物质到达传感膜发生不希望的反应。这些特点很适合于生物传感器,因而受到众多科学工作者的关注。本文简要介绍了各种生物膜的模型(传统平板类脂双层膜BLM、支撑类脂双层膜(Supported Bilayer Lipid Membrane, s-BLM)、支撑类脂混合双层膜(Supported Hybrid Bilayer Lipid Membrane, s-HBM))的制备方法,概要地总结了模拟生物膜在电化学、生物传感器等领域的研究进展。本文的主要工作是:采用电化学方法对支撑双层类脂膜及混合双层类脂膜体系进行了研究。论文首先表征了金属有机化合物在有机相中的电化学特征,发现基于TCNQ( 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane )为配体的金属有机化合物{(Cu2(μ-Cl)(μ-dppm))(μ2-TCNQ)}∞(TCNQ-Cu)和{[Ag2(μ-dppm)(μ-TCNQ)](TCNQ)}(TCNQ-Ag)是具有电活性的物质。利用金电极支撑,将疏基组装到金电极上,再在其上吸附组装一层类脂膜,然后将TCNQ-Cu或者TCNQ-Ag嵌入到s-HBM中,利用循环伏安和交流阻抗法,对由TCNQ-Cu和TCNQ-Ag引起的电化学行为进行了测定,并对二者在s-HBM中的电子传递机理进行了推测。二茂铁及其衍生物是一类具有良好电化学活性的电子传递体,常被用来修饰在类脂膜中改善膜的导电性,研究电子的跨膜传递。本文选择了三种尺寸大小不同的分子,即二茂铁(Ferrocene, Fc)、苯甲酰二茂铁(Benzoylferrocene, BFc)和大分子二茂铁((R)-1-{(RP)-2-[2-(Diphenylphosphino)phenyl]ferrocenyl}ethyldiphenylphosphine, RFc)作为电子传递体,将它们修饰在类脂双层膜中(s-BLM),运用循环伏安法、交流阻抗法、阻抗-时间法及阻抗-电位法,对由分子大小不同的电子传递体引起的电化学行为进行研究。主要考察了三者修饰膜的电化学响应、施加高电位氧化电子传递体、施加负电位再将其还原、频率的改变对膜的影响等,通过一系列实验,发现三种二茂铁类分子都可以被高电位氧化,导致双层磷脂膜失去导电性;通过施加一个负电位,三种被氧化的分子还可以被还原,使膜的导电性得到恢复。实验中,通过调控电位的改变,可以有效地调控膜的导电性。同时,文章对三种电子传递体的传递机理进行了初步探讨。

关键词：支撑卵磷脂双层膜支撑卵磷脂混合双层膜金属有机化合物电子传递体

若干电子传递体在聚邻苯二胺膜电极上氧化还原的伏安法研究

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厦门大学学报（自然科学版） 1995年第6期34卷 940-945页

作者：魏东吴辉煌厦门大学化学系固体表面物理化学国家重点实验室福建厦门

用伏安法分别在ｐＨｌ．０和ｐＨ７．０的磷酸盐缓冲溶液介质中研究了Ｆｅ￣２＋，Ｉ￣－，以及苯醌和萘醌等物种在聚邻苯二胺（ＰＰＤ）膜电极上的氧化还原行为。结果表明由于ＰＰＤ膜具有选择性通透性能，所述阳离子不能在膜电极上反... 详细信息

用伏安法分别在ｐＨｌ．０和ｐＨ７．０的磷酸盐缓冲溶液介质中研究了Ｆｅ￣２＋，Ｉ￣－，以及苯醌和萘醌等物种在聚邻苯二胺（ＰＰＤ）膜电极上的氧化还原行为。结果表明由于ＰＰＤ膜具有选择性通透性能，所述阳离子不能在膜电极上反应，阴离子和中性分子则可反应，而且阴离子的反应速度比裸露基体电极上的大。在ｐＨｌ．０溶液介质中上述氧化还原反应发生在ＰＰＤ膜的电化学惰性区；而在ｐＨ７．０溶液介质中醌的还原延伸到ＰＰＤ膜的电化学活性区，此时膜参与电化学过程，并表现为导电聚合物而不是氧化还原聚合物。

关键词：聚邻苯二胺电子传递体氧化还原膜电极伏安法

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亚甲蓝作为酶电极电子传递介体的性能研究

分析科学学报 1997年第3期13卷 189-192页

作者：屠一锋陶春红苏州大学化学化工学院

研究了亚甲蓝修饰的玻碳电极的催化性能，并以此电极为基础电极研制了介体修饰型多酚氧化酶电极，对多巴胺测定的检出限为５×１０－６ｍｏｌ／Ｌ，较空白电极降低了４００倍，而对维生素Ｃ的响应则显著减小，其电流值降低至空白电极的... 详细信息

研究了亚甲蓝修饰的玻碳电极的催化性能，并以此电极为基础电极研制了介体修饰型多酚氧化酶电极，对多巴胺测定的检出限为５×１０－６ｍｏｌ／Ｌ，较空白电极降低了４００倍，而对维生素Ｃ的响应则显著减小，其电流值降低至空白电极的十分之一．因此不仅显著提高了灵敏度，选择性也得到很大的改善．

关键词：亚甲蓝电子传递体酶电极催化介体酶电极

产甲烷古菌与电子传递体相互作用机制研究进展

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应用与环境生物学报 2023年第2期29卷 271-280页

作者：黄睿唐楚言宋元旭刘丽娜赵雅梦陈佳哲石志睿李晓玲闫震山东大学环境科学与工程学院山东省水环境污染控制与资源化重点实验室青岛266237 梧州学院食品与制药工程学院梧州543002 山东大学苏州研究院苏州215123

厌氧消化是实现有机废弃物资源化最有效的技术之一,实现形式是产生生物沼气.作为一种清洁能源,生物沼气可以有效减少化石燃料的使用,进而减少温室气体的排放.产甲烷古菌位于厌氧发酵链末端,是生物沼气主要成分甲烷的直接生产者.在厌氧... 详细信息

厌氧消化是实现有机废弃物资源化最有效的技术之一,实现形式是产生生物沼气.作为一种清洁能源,生物沼气可以有效减少化石燃料的使用,进而减少温室气体的排放.产甲烷古菌位于厌氧发酵链末端,是生物沼气主要成分甲烷的直接生产者.在厌氧消化系统中,产甲烷古菌与发酵链前端微生物以及各种天然和人工电子传递体存在着活跃的电子互营过程,对于维持厌氧消化系统的稳定性和改善生物沼气的生成效率具有重要作用.本文综述近年来报道的在强化厌氧消化过程中常用的铁基与碳基电子传递体与产甲烷古菌的相互作用机制,着重介绍两类电子传递体通过自身氧化还原反应或物理性质与产甲烷古菌细胞膜上的氢酶和细胞色素c进行电子互营的微观作用机理,分析两类电子传递体通过参与胞外电子传递过程与产甲烷古菌能量代谢可能存在的耦合机制,其中乙酸型产甲烷古菌基于电子歧化传递在进行胞外三价铁呼吸过程中存储能量,从而增强产甲烷代谢,改变了目前对甲烷生成的生化和生态学理解,极大推进了产甲烷古菌与胞外电子传递体相互作用的研究.产甲烷古菌胞外电子传递路径的不清晰和其细胞膜上蛋白功能的不确定是制约产甲烷古菌与电子传递体相互作用机制研究的重要因素.因此提出利用快速发展的分子生物学如基因敲除以及荧光标记等技术进一步深入研究产甲烷古菌与电子传递体相互作用机制的可能性和新思路.

关键词：厌氧消化产甲烷古菌电子传递体胞外电子传递能量代谢

1,4-二氧六环介质中辣根过氧化物酶电极的性能研究

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化学学报 1996年第9期54卷 882-887页

作者：陈红吴辉煌固体表面物理化学国家重点实验室厦门大学化学系厦门361005

用交联法制备辣根过氧化物酶(HRP)电极,在1,4-二氧六环介质中研究其电化学行为.实验表明,固定化的HRP在有机相中仍保持活性并可与电极进行直接电子传递,因而能在没有其它电子传递体存在的条件下催化H_2O_2的电化学还原反应.当亚铁氰化... 详细信息

用交联法制备辣根过氧化物酶(HRP)电极,在1,4-二氧六环介质中研究其电化学行为.实验表明,固定化的HRP在有机相中仍保持活性并可与电极进行直接电子传递,因而能在没有其它电子传递体存在的条件下催化H_2O_2的电化学还原反应.当亚铁氰化物与酶共修饰至电极上之后,它起着电子传递体的作用,使HRP电极的性能大为改善.根据不同条件下得到的动力学参数,讨论了影响酶电极性能的因素.

关键词：辣根过氧化物酶酶电极生物电催化电子传递体

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微生物法高产辅酶Q_(10)的研究进展

生物技术通报 2009年第2期25卷 59-62页

作者：李焱生方建军钟卫鸿浙江工业大学生物与环境工程学院杭州310032

辅酶Q10是呼吸链上的一种电子传递体,具有抗氧化功能。微生物法生产辅酶Q10具有产物活性高、原料成本低并可以通过规模放大提高生产能力等优点。综述了微生物法生产辅酶Q10的生产菌种,以及能够提高辅酶Q10产量的各种不同的方法策略。

关键词：抗氧化辅酶Q10 电子传递体发酵呼吸链

石墨烯修饰泡沫镍电极在碱性葡萄糖燃料电池中的应用

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石墨烯修饰泡沫镍电极在碱性葡萄糖燃料电池中的应用

作者：赵杨天津大学

学位级别：硕士

随着电力需求的不断增长、油价的不稳定上涨和环境问题的日益严峻,发展可再生能源已经成为社会的共识。葡萄糖燃料电池是一种原料经济环保且能够长期稳定供电的发电装置,但葡萄糖氧化效率低、电子传递体具有环境危害性、催化剂成本高和... 详细信息

随着电力需求的不断增长、油价的不稳定上涨和环境问题的日益严峻,发展可再生能源已经成为社会的共识。葡萄糖燃料电池是一种原料经济环保且能够长期稳定供电的发电装置,但葡萄糖氧化效率低、电子传递体具有环境危害性、催化剂成本高和易中毒等问题限制了葡萄糖燃料电池的广泛应用。本文首先使用葡萄糖还原氧化石墨烯,并利用掺杂法将石墨烯固定在泡沫镍表面,这种阳极不使用贵金属和电子传递体,同时具有较高的催化葡萄糖氧化性能。当石墨烯与活性炭的质量比为0.075:1时,电池的最大功率密度为13.08 W m,相比于空白活性炭阳极提高了35.26%。EIS和LSV等测试结果说明活性炭层中均匀分布的石墨烯为提高阳极的电化学催化活性起到了重要作用。然后利用一步电沉积法将石墨烯和三氧化二镍共沉积在泡沫镍表面,并确定最优沉积条件为-1.2 V,800 s,通过Raman、XPS和SEM表征发现石墨烯呈现三维花瓣状,且负载有三氧化二镍。将此电极用作葡萄糖燃料电池的阳极,电池最大功率密度达到13.48 W m,高于掺杂法石墨烯修饰阳极。LSV测试结果表明此阳极的极化程度显著低于掺杂法石墨烯修饰阳极,说明石墨烯的高导电性和三氧化二镍的催化活性相互协同,共同促进了葡萄糖的氧化进程。本文通过成本低、简单易操作的方法得到了两种石墨烯修饰泡沫镍阳极,初步探讨了石墨烯提高电池性能的作用机理,并借助石墨烯优异的物理化学性能解决碱性葡萄糖燃料电池的发展瓶颈,达到了替代电子传递体、提高电池整体性能的效果。

关键词：石墨烯电子传递体葡萄糖碱性燃料电池

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以有机染料为媒介体的酶生物传感器研究进展

食品工程 2006年第3期 24-26页

作者：高新义李绍中潘祥美安徽工程科技学院生化工程系芜湖241000 芜湖师范学校芜湖241000

重点叙述了目前被广泛研究的有机染料类聚合物作为电子传递体在生物传感器中的应用情况,并对第二代电流型酶传感器的发展方向作了展望。

关键词：有机染料电子传递体生物传感器