電化學(xué)分析專題及生物芯片技術(shù)

1、第七章第七章 電化學(xué)分析專題電化學(xué)分析專題及生物芯片技術(shù)及生物芯片技術(shù)第一節(jié) 電化學(xué)分析專題一、化學(xué)修飾電極一、化學(xué)修飾電極electrode chemically modified二、微電極與超微電極二、微電極與超微電極microelectrode and ultramicroelectrode三、三、生物電化學(xué)分析生物電化學(xué)分析bioelectrochemical analysisspecial topic in Electro-chemical analysisspecial topic in Electro-chemical analysis and biochip technolog

2、y2021-11-10一、化學(xué)修飾電極一、化學(xué)修飾電極 electrode chemically modified化學(xué)修飾電極：化學(xué)修飾電極： 利用化學(xué)或物理的方法，將特定功能的分子、離子、聚合利用化學(xué)或物理的方法，將特定功能的分子、離子、聚合物等固定在電極表面，物等固定在電極表面，實(shí)現(xiàn)功能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能設(shè)計(jì)； 基底材料基底材料：碳：碳( (石墨石墨) )、玻璃、金屬等；、玻璃、金屬等；1.1.化學(xué)修飾方法化學(xué)修飾方法 常規(guī)方法常規(guī)方法（1 1）吸附型修飾電極）吸附型修飾電極 將特定官能團(tuán)分子吸附到電極表面；（2 2）共價(jià)鍵合型修飾電極）共價(jià)鍵合型修飾電極 通過化學(xué)反應(yīng)鍵接特定官能團(tuán)分子或聚合物

3、。2021-11-10（1 1）吸附修飾電極）吸附修飾電極吸附方式：吸附方式： 平衡吸附平衡吸附 靜電吸附靜電吸附 LB LB膜吸附膜吸附 單層吸附膜單層吸附膜 復(fù)合膜復(fù)合膜LBLB膜膜：不溶于水的表面活性物質(zhì)在水面上形成排列有序的不溶于水的表面活性物質(zhì)在水面上形成排列有序的單分子膜；單分子膜；( (LangmuirLangmuir- -BlodgettBlodgett，LBLB膜膜) )；SASA膜膜：依靠依靠S S原子與金之間的作用，硫化物原子與金之間的作用，硫化物(-(-SHSH；SOSO2 2等等) )在金電極表面形成有序的單分子膜；自組裝膜（在金電極表面形成有序的單分子膜；自組裝膜（

4、self self assembingassembing， SA SA膜）膜）。2021-11-10吸附修飾電極的化學(xué)修飾物質(zhì)吸附修飾電極的化學(xué)修飾物質(zhì)a.a.含有含有 鍵的共扼烯烴及芳環(huán)等有機(jī)化合物；鍵的共扼烯烴及芳環(huán)等有機(jī)化合物；b.b.與特定基底電極作用的化合物；與特定基底電極作用的化合物；例： 玻碳電極：修飾物8-羥基喹啉，測(cè)Tl+； 石墨電極：修飾物鈷-卟啉； 金電極：修飾物硫化物；2021-11-10（2 2）共價(jià)鍵合型修飾電極）共價(jià)鍵合型修飾電極基底電極：碳電極，金屬電極、金屬氧化物電極；基底電極：碳電極，金屬電極、金屬氧化物電極；鍵合方法：鍵合方法： 基底電極表面處理基底電極表

5、面處理引入化學(xué)活性基團(tuán)引入化學(xué)活性基團(tuán)修飾物修飾物2021-11-102.2.修飾電極在分析化學(xué)中的應(yīng)用修飾電極在分析化學(xué)中的應(yīng)用提高電極的靈敏度提高電極的靈敏度 玻碳電極化學(xué)鍵合-EDTA后對(duì)Ag+的靈敏度提高；特殊響應(yīng)的電化學(xué)傳感器特殊響應(yīng)的電化學(xué)傳感器 玻碳電極化學(xué)鍵合 L-氨基酸氧化酶，pH傳感器。2021-11-10二、微電極與超微電極二、微電極與超微電極 microelectrode and ultramicroelectrode 超微超微直徑直徑100100 m m；活體分析；細(xì)胞中物質(zhì)分析；活體分析；細(xì)胞中物質(zhì)分析； 材料：鉑、金、碳纖維材料：鉑、金、碳纖維； 形狀：微盤、微環(huán)

6、、微球、組合等形狀：微盤、微環(huán)、微球、組合等。1.1.基本特征基本特征（1 1）極小的電極半徑）極小的電極半徑（2 2）雙電層充電電流很小）雙電層充電電流很?。? 3）平衡時(shí)間斷，響應(yīng)快）平衡時(shí)間斷，響應(yīng)快2.2.應(yīng)用應(yīng)用 腦神經(jīng)組織中多巴胺、兒茶胺的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腦神經(jīng)組織中多巴胺、兒茶胺的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。2021-11-10三、生物電化學(xué)分析三、生物電化學(xué)分析 bioelectrochemical analysis 1. 1. 活體伏安分析活體伏安分析 1973 1973年年 AdamsAdams將直徑將直徑1 1mmmm石墨電極插入大白鼠的大腦尾核石墨電極插入大白鼠的大腦尾核部位，測(cè)定多巴胺，獲得第

7、一張活體循環(huán)伏安圖；部位，測(cè)定多巴胺，獲得第一張活體循環(huán)伏安圖； 藥物在活體中濃度變化、分解、作用的監(jiān)測(cè)；藥物在活體中濃度變化、分解、作用的監(jiān)測(cè)； 通過微電極與超微電極實(shí)現(xiàn)，無損傷分析通過微電極與超微電極實(shí)現(xiàn)，無損傷分析。 2. 2. 免疫伏安分析免疫伏安分析 19791979年，年，HeinemanHeineman等提出；等提出； 利用抗原與抗體間特定選擇性建立的高選擇性分析法利用抗原與抗體間特定選擇性建立的高選擇性分析法。 3. 3. 生物電化學(xué)傳感器生物電化學(xué)傳感器 酶?jìng)鞲衅?、生物組織傳感器、免疫傳感器；酶?jìng)鞲衅鳌⑸锝M織傳感器、免疫傳感器； 測(cè)定乙肝的免疫傳感器測(cè)定乙肝的免疫傳感器。2021-11-10內(nèi)容選擇內(nèi)容選擇第一節(jié)第一節(jié) 電化學(xué)分析新專題電化