氧化石墨烯(GO)涂层电极为酶催化葡萄糖检测提供了极好的平台,这是由于葡萄糖氧化酶的存在以及电化学转换诱导而发生的。这里表明了GO层对于葡萄糖检测的灵敏性,若将GO与壳聚糖(GO+Ch)混合,灵敏度会增加到两倍,而如果GO与壳聚糖以共价结合存在(GO-Ch),其性能会增加至八倍。另外,GO-Ch复合材料的导电性适用于电化学反应,而无需还原GO。GO的共价修饰是利用壳聚糖丰富的氨基侧链,通过标准的羧基活化/酰胺化方法来实现的。采用非活化GO作为前驱体合成对照样品,以此来证实样品功能化的成功。先通过滴涂法将复合GO-Ch沉积在标准的丝网印刷电极上,再进行电化学测试。测试结果表明:GO-Ch共价物的检测效率和可靠性均高于Ch-GO混合物和初始GO,这将其归因于丰富的酶结合位点以及羧基活化过程中引起GO局部还原。
Figure 1.GO-Ch,Ch,GO-Cl和GO样的(a-d)XPS N 1s信号,(e-f)XPS Cl 2p信号,(i-l)XPS S 2p信号。N 1s谱呈现了C-N键(蓝色),这来自壳聚糖或残留在GO表面的DMF, Cl 2p谱呈现了Cl-C(O)-R官能团和其它有机Cl官能团,S 2p谱呈现了S-O官能团,S-C/S-N以及未知S-X官能团。
Figure 2. 不同修饰电极在0.1 M PBS(含0.5 mM Fc)电解液中的CV响应曲线。
Figure 3. 在0.1 M PBS溶液中,GO-Ch和Enz修饰SPE电极在有无葡萄糖时的典型CV响应曲线。
Figure 4.(a)GO-Ch修饰SPE在固定电压-0.4 V下的典型安培响应曲线,葡萄糖溶液随着时间变化的浓度与相应的安培信号关系。(b)GO-Ch,GO+Ch和GI修饰电极的相应校正曲线。
该研究工作由意大利摩德纳大学的Chiara Zanardi课题组于2019年发表在JPhys Materials期刊上。原文:Electrochemical sensing of glucose by chitosan modified graphene oxide