聚苯胺-金復合納米纖維在大腦神經遞質多巴胺檢測中的應用論文

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1、聚苯胺/金復合納米纖維在大腦神經遞質多巴胺檢測中的應用論文【摘要】目的：研究聚苯胺/金（PANI/Au）復合納米纖維修飾電極能否高靈敏、高選擇檢測大腦神經遞質多巴胺（DA）。方法：基于PANI/Au修飾電極，電化學方法檢測DA的響應電流，脈沖伏安法分析DA和抗壞血酸（AA）共存下的情況。結果：PANI/Au修飾電極可以獲得DA的響應電流分別是單純PANI修飾電極和裸電極的1.5和2.4倍，并且檢測到DA和AA的峰電位相差達260mV。結論：PANI/Au復合納米纖維修飾電極可以提高DA的檢測靈敏度和選擇性?！娟P鍵詞】復合納米纖維

2、多巴胺聚苯胺金納米顆?？箟难犭娀瘜W多巴胺（DA）是一種在人類中樞神經系統(tǒng)中非常重要的信息傳遞物質,其含量的改變可導致一些重要的疾病，如帕金森癥和精神分裂癥。因此,其測定方法的研究對探討其生理機制和診斷相關疾病具有重要意義1。目前測定DA的主要方法有光度法、化學發(fā)光法、高效液相色譜法和電化學法等。其中電化學方法具有制備簡便、容易操作等優(yōu)點，且修飾電極的采用可增大DA傳質速率,提高測定的靈敏度23。但是一般情況下，DA是和抗壞血酸（AA）共存于大腦和體液中,在固體電極上DA與AA的氧化電位相近而容易產生相互干擾,因此獲得高靈敏的

3、DA信號并具有抗AA干擾的方法是神經專家和化學工作者一直關注的熱點之一。近年來，修飾電極朝著納米修飾電極的方向發(fā)展。這主要是由于納米材料修飾電極相對于塊體電極具有傳質性能高、催化活性強、有效表面積高、電極微環(huán)境的可控性好等優(yōu)點4。眾多納米材料中.freelV。而目前，制備靈敏、可靠、穩(wěn)定的DA傳感器，尋找新型結構的納米材料和簡易方法來制備修飾電極仍是非常重要的研究課題。本實驗主要用相對簡單的方法制備了PANI/Au復合納米纖維修飾電極，用其進行DA的電化學檢測，并通過AA的干擾分析該方法的選擇性。1材料與方法1.1儀器與試劑透射

4、電子顯微鏡（JEOLJEM2000EX），JL2180型超聲清洗器，CHI660電化學工作站(上海辰華公司產品)，電化學實驗采用三電極系統(tǒng):玻碳電極(直徑3mm，GCE)或納米材料修飾玻碳電極為工作電極,鉑絲作為對電極,飽和甘汞電極（SCE）作為參比電極。DA為Fluka產品，聚苯胺(PANI)、硫酸（H2SO4,98%）、過硫酸銨（APS）、甲苯、檸檬酸三鈉、氯Au酸（HAuCl4）和AA購自上?；瘜W試劑有限公司。磷酸鹽緩沖液（PBS,0.1mol·L-1）作為實驗用電解質。所有試劑為分析純，實驗用水均為高純水。1.2PAN

5、I/Au復合納米纖維修飾電極的制備PANI是通過典型的界面反應聚合反應制備的10。Au溶膠是通過經典的檸檬酸還原氯金酸的方法制得的11。將PANI加入到Au溶膠中并攪拌8h，由于Au納米顆粒表面的檸檬酸根是負電性的，而PANI質子化后顯示正電性，所以Au納米顆粒很容易靜電吸附到PANI的表面，從而形成復合的納米纖維。將該產物離心并真空干燥備用。用0.05μm的三氧化二鋁粉末在麂皮上將玻碳電極打磨、拋光至鏡面，然后依次在乙醇和水中超聲清洗1min。取5μl的1mg·ml-1PANI和PANI/Au膠體溶液（均按PANI的量計算濃度

6、）滴涂于預處理好的玻碳電極上，空氣中干燥以備用。1.3檢測步驟及設置首先將修飾好的電極在電解液中浸泡15min，以保證溶液擴散于修飾電極的內層，有助于更好地進行離子交換。選取-0.4～0.8V的電壓范圍進行循環(huán)伏安掃描。脈沖伏安法（DPV）掃描是采用50mV的振幅，50ms的脈沖寬度，脈沖間隔為0.2s。整個電化學實驗在20ml0.1mol·L-1PBS的環(huán)境下進行。2結果2.1PANI/Au復合納米纖維的表征圖1是PANI/Au復合納米纖維的TEM圖，從圖中可以看出Au納米顆粒附著于PANI納米纖維的表面。Au納米顆粒的尺寸分

7、布較均勻，粒徑約10nm；PANI納米纖維的平均直徑為70nm。圖1PANI/Au復合納米纖維的TEM圖Fig1TEMimageofPANI/Aupositenanofibers2.2PANI/Au復合納米纖維修飾電極的電化學行為導電聚苯胺在堿性和中性水溶液中會發(fā)生脫質子化而脫摻雜,從而失去電化學活性,因此,導電聚苯胺的電化學性質一般是在酸性水溶液中進行研究。實驗中我們對比了pH2.0、3.0、4.0酸度下PANI/Au修飾電極的電化學行為（圖2）。從圖中可以看出pH2.0時PANI/Au展示的是兩對分散開的氧化還原峰，分別對應

8、著苯胺和聚苯胺間轉換時的兩種中間產物12；當pH增加至3.0時這兩對氧化還原峰向中間電位靠攏，表現出一對比較寬的氧化還原峰；當增加至4.0時，該寬峰進一步變窄。以下的實驗即是在pH4.0的情況下進行的，這樣的選擇是為了盡量避免PANI的氧化還原峰對DA峰的干擾。