Microchem. J.：鍍金電紡聚合物纖維電極的制備及其在葡萄糖氧化酶固定化中的應用

DOI: 10.1016/j.microc.2021.106108

在本研究中，通過靜電紡絲法制備出聚（甲基丙烯酸甲酯）纖維，在纖維表面涂覆一層金，然后將其附著在一層薄薄的聚對苯二甲酸乙二醇酯基底上，以獲得滿足生物傳感應用的柔性電極。通過掃描電子顯微鏡對這些電極的形態進行探究，其含有多層無規取向纖維，直徑約為400nm。當存在或不存在氧化還原探針時，在酸性和中性介質中，通過循環伏安法和電化學阻抗譜對這些柔性電極進行了電化學表征，與在硅片上制備的平面金電極相比，其具有顯著的性能優勢（例如，5倍的電流密度值）。采用循環伏安法和電流測定法對由導電電紡聚合物纖維網制成的電極進行過氧化氫檢測，其靈敏度為0.84 mA cm-2 mM-1，檢測極限為20.40μM。研究了模型酶葡萄糖氧化酶在鍍金電紡聚合物纖維電極表面的固定化，并將其應用于固定電位安培法測定水溶液中的葡萄糖，其靈敏度為3.10μA cm-2 mM-1，檢測極限為0.33mM，且干擾減小。同時，對該傳感器檢測人工汗液和血清樣品中葡萄糖的實用性進行了驗證。

圖1.A）Au/Ti/SiO2/Si在100×103放大倍率下的SEM圖像，以及B）Au/PMMA/PET電極在1）1×103和2）100×103放大倍率下的SEM圖像。

圖2.用A）Au/PMMA/PET和B）Au/Ti/SiO2/Si在0.1M H2SO4中以不同掃描速率獲取的循環伏安圖。電流隨掃描速率的增大而增大。

圖3.用Au/PMMA/PET電極記錄不同掃描速率下的循環伏安圖：A）0.1M磷酸鹽緩沖液，pH=7.0，B）含2.0mM K4[Fe（CN）6]的0.1M磷酸鹽緩沖液，pH=7.0。

圖4.用Au/PMMA/PET電極記錄的不同電勢下的EIS：A）0.1M磷酸鹽緩沖液，pH=7.0，B）含2.0mM K4[Fe（CN）6]的0.1M磷酸鹽緩沖液，pH=7.0。插圖為圖像的放大，以強調A）+1.40和B）+0.22V處的光譜。

圖5.在連續注入不同濃度的H2O2前后，Au/PMMA/PET在pH=7.0的0.1M磷酸鹽緩沖液中A）當掃描速率v=100mV/s時的循環伏安圖，以及B）在-0.40V下的計時電流響應。

圖6.連續注入以下物質后，Gox/Au/PMMA/PET在pH=7.0的0.1M磷酸鹽緩沖液中于-0.40V下的計時電流響應：A）不同濃度的葡萄糖以及B）1.0mM葡萄糖和一些干擾。