Cảm biến hydro peroxide dựa trên hóa điện trực tiếp của hemoglobin được sửa đổi bằng các điểm lượng tử

JBIC Journal of Biological Inorganic Chemistry - Tập 12 - Trang 421-427 - 2006
Yanxia Xu1,2, Jiangong Liang1, Chengguo Hu1, Fang Wang1, Shengshui Hu1,2, Zhike He1
1College of Chemistry and Molecular Sciences, Wuhan University, Wuhan, People’s Republic of China
2State Key Laboratory of Transducer Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing, People’s Republic of China

Tóm tắt

Việc chuyển giao electron trực tiếp của hemoglobin được sửa đổi bằng các điểm lượng tử (QDs) (CdS) đã được thực hiện tại điện cực graphite thông thường. Dòng điện phản hồi tỷ lệ thuận với tốc độ quét, cho thấy hóa điện trực tiếp của hemoglobin trong trường hợp này là một quá trình điện cực điều khiển bề mặt. Quang phổ UV–vis cho thấy rằng cấu hình của hemoglobin được sửa đổi bằng CdS là khác biệt không nhiều so với hemoglobin đơn lẻ, và cấu hình này thay đổi một cách hồi phục trong khoảng pH 3.0–10.0. Hemoglobin trong một màng QD có thể giữ lại tính sinh học và điện cực đã được sửa đổi có thể hoạt động như một cảm biến hydro peroxide do hoạt tính giống peroxidase của nó. Cảm biến sinh học này cho thấy một phản ứng xuất sắc với sự khử H2O2 mà không cần trợ giúp của một môi trường electron. Dòng điện xúc tác cho thấy có sự phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ H2O2 trong khoảng 5 × 10−7–3 × 10−4 M với giới hạn phát hiện là 6 × 10−8 M. Phản ứng cho thấy hành vi Michaelis–Menten ở nồng độ H2O2 cao hơn và hằng số Michaelis–Menten rõ ràng được ước tính là 112 μM.

Từ khóa

#hemoglobin #cảm biến sinh học #hydro peroxide #hóa điện trực tiếp #điểm lượng tử

Tài liệu tham khảo

Wang CL, Mulchandani A (1995) Anal Chem 67:1109–1114 Wang J, Lin Y, Chen L (1993) Analyst 118:277–280 Kafi AKM, Yin F, Shin HK, Kwon YS (2006) Thin Solid Films 499:420–424 Hurdis EC, Romeyn H (1954) Anal Chem 26:320–325 Hanaoka S, Lin JM, Yamada M (2001) Anal Chim Acta 426:57–64 Xiao Y, Ju HX, Chen HY (1999) Anal Chim Acta 391:73–82 Tang JL, Wang BQ, Wu ZY, Han XJ, Dong SJ, Wang EK (2003) Biosens Bioelectron 18:867–872 Yang WW, Li YC, Bai Y, Sun CQ (2006) Sens Actuators B 115:42–48 Zhou Y, Li Z, Hu NF, Zeng Y, Rusling JF (2002) Langmuir 18:211–219 Fan C, Gao Q, Zhu D, Wagner G, Li G (2001) Analyst 126:1086 Fan C, Wang H, Sun S, Zhu D, Wagner G, Li G (2001) Anal Chem 71:2850–2857 Nassar AEF, Rusling JF, Nakashima N (1996) J Am Chem Soc 118:3043–3044 Huang H, Hu N, Zeng Y, Zhou G (2002) Anal Biochem 308:141–151 Chen SM, Tseng CC (2004) Electrochim Acta 49:1933–1934 Shen L, Hu NF (2005) Biomacromolecules 6:1475–1483 Sun H, Hu NF (2004) Biophys Chem 110:297–308 Dai ZH, Xu XX, Ju HX (2004) Anal Biochem 332:23–31 Topoglidis E, Cass AEG, O’Regan B, Durrant JR (2001) J Electroanal Chem 517:20–27 Zhao G, Feng JJ, Xu JJ, Chen HY (2005) Electrochem Commun 7:724–729 Liu ZM, Yang Y, Wang H, Liu YL, Shen GL, Yu RQ (2005) Sens Actuators B 106:394–400 Ren CB, Song YH, Li Z, Zhu GY (2005) Anal Bioanal Chem 381:1179–1185 Lu Q, Hu SS, Pang DW, He ZK (2005) Chem Commun 20:2584–2855 Liu SQ, Dai ZH, Chen HY, Ju HX (2004) Biosens Bioelectron 19:963–969 Wang SQ, Chen J, Liu XQ (2004) Chin J Chem 22:360–364 Wang HY, Guan R, Fan CH, Zhu DX, Li GX (2002) Sens Actuators 84:214–218 Niemeyer CM (2001) Angew Chem Int Ed Engl 40:4128–4158 Chan WCW, Maxwell DJ, Gao X., Bailey RE, Han M, Nie S (2002) Curr Opin Biotechnol 13:40–46 Liang JG, Ai XP, He ZK, Xie HY, Pang DW (2005) Mater Lett 59:2778–2781 King BC, Hawkridge FM, Hoffman BM (1992) J Am Chem Soc 114:10603–10608 Liu Y, Liu HY, Hu NF (2005) Biophys Chem 117:25–35 Bond AM (1980) Modern polarographic methods in analytical chemistry. Dekker, New York Liu HH, Tian ZQ, Lu ZX, Zhang ZL, Zhang M, Pang DW (2004) Biosens Bioelectron 20:294–304 Sogbein OO, Simmons DA, Konermann L (2000) J Am Soc Mass Spectrom 11:312 Wang QL, Lu GX, Yang BJ (2004) Biosens Bioelectron 19:1269–1275 Ferri T, Poscia A, Santucci R (1998) Bioelectrochem Bioenerg 45:221–226 Xiao Y, Ju HX, Chen HY (2000) Anal Biochem 278:22–28