电化学分析专题及生物芯片技术

2019/8/19第七章电化学分析专题及生物芯片技术第一节电化学分析专题一、化学修饰电极electrodechemicallymodified二、微电极与超微电极microelectrodeandultramicroelectrode三、生物电化学分析bioelectrochemicalanalysisspecialtopicinElectro-chemicalanalysisspecialtopicinElectro-chemicalanalysisandbiochiptechnology2019/8/19一、化学修饰电极electrodechemicallymodified化学修饰电极：利用化学或物理的方法，将特定功能的分子、离子、聚合物等固定在电极表面，实现功能设计；基底材料：碳(石墨)、玻璃、金属等；1.化学修饰方法常规方法（1）吸附型修饰电极将特定官能团分子吸附到电极表面；（2）共价键合型修饰电极通过化学反应键接特定官能团分子或聚合物。2019/8/19（1）吸附修饰电极吸附方式：平衡吸附静电吸附LB膜吸附单层吸附膜复合膜LB膜：不溶于水的表面活性物质在水面上形成排列有序的单分子膜；(Langmuir-Blodgett，LB膜)；SA膜：依靠S原子与金之间的作用，硫化物(-SH；SO2等)在金电极表面形成有序的单分子膜；自组装膜（selfassembing，SA膜）。2019/8/19吸附修饰电极的化学修饰物质a.含有键的共扼烯烃及芳环等有机化合物；b.与特定基底电极作用的化合物；例：玻碳电极：修饰物8-羟基喹啉，测Tl+；石墨电极：修饰物钴-卟啉；金电极：修饰物硫化物；2019/8/19（2）共价键合型修饰电极基底电极：碳电极，金属电极、金属氧化物电极；键合方法：基底电极表面处理→引入化学活性基团→修饰物2019/8/192.修饰电极在分析化学中的应用提高电极的灵敏度玻碳电极化学键合-EDTA后对Ag+的灵敏度提高；特殊响应的电化学传感器玻碳电极化学键合L-氨基酸氧化酶，pH传感器。2019/8/19二、微电极与超微电极microelectrodeandultramicroelectrode超微直径100m；活体分析；细胞中物质分析；材料：铂、金、碳纤维；形状：微盘、微环、微球、组合等。1.基本特征（1）极小的电极半径（2）双电层充电电流很小（3）平衡时间断，响应快2.应用脑神经组织中多巴胺、儿茶胺的实时监测。2019/8/19三、生物电化学分析bioelectrochemicalanalysis1.活体伏安分析1973年Adams将直径1mm石墨电极插入大白鼠的大脑尾核部位，测定多巴胺，获得第一张活体循环伏安图；药物在活体中浓度变化、分解、作用的监测；通过微电极与超微电极实现，无损伤分析。2.免疫伏安分析1979年，Heineman等提出；利用抗原与抗体间特定选择性建立的高选择性分析法。3.生物电化学传感器酶传感器、生物组织传感器、免疫传感器；测定乙肝的免疫传感器。2019/8/19内容选择第一节电化学分析新专题newspecialtopicinelectrochemicalanalysisandbiochiptechnology第二节生物芯片biochip结束