納米ZnO電化學生物傳感器的構(gòu)建及應用研究.pdf

1、電化學生物傳感器以檢測速度快、靈敏度高、性能穩(wěn)定等優(yōu)勢，在食品安全領域擁有巨大的應用潛力。在總結(jié)分析國內(nèi)外牛奶質(zhì)量檢測方法的基礎上，利用納米技術和微加工技術構(gòu)建了納米 ZnO修飾的電化學生物傳感器，并用于牛奶中病原微生物的檢測。主要研究內(nèi)容如下：
　　1）納米ZnO電化學生物傳感器的構(gòu)建。首先，應用光刻剝離工藝加工寬度與間距分別為30μm、50μm、70μm的叉指金電極，利用電化學沉積方法將納米 ZnO薄膜修飾在叉指金電極表面，通

2、過電子掃描顯微鏡和循環(huán)伏安法表征證明納米ZnO薄膜在電極表面分布致密、均勻；然后，將修飾好的叉指電極傳感器進行了封裝；最后，以超純水和正常牛奶為測試樣品對傳感器進行了預試驗，發(fā)現(xiàn)交流測試信號幅值的最佳參數(shù)設置區(qū)間在100mV～500mV，頻率的最佳參數(shù)設置區(qū)間在100Hz～1MHz。
　　2）應用納米ZnO電化學生物傳感器進行牛奶質(zhì)量的檢測試驗（由大腸桿菌代替牛奶中病原微生物）。利用電化學阻抗譜（EIS）技術對奶樣進行檢測，該傳感

3、器在交流信號幅值為100～500mV之間性能穩(wěn)定；納米 ZnO薄膜有效增大了叉指金電極的表面積，其阻抗特性發(fā)生改變，檢測靈敏度明顯提高；利用三種尺寸的傳感器檢測5個不同梯度的含菌牛奶樣品，電極寬度與間距為70μm的納米氧化鋅生物傳感器檢測的精度最高。在頻率域，電化學阻抗譜能完全區(qū)分0、29.4、61、99和193.67萬 CFU/mL的含菌牛奶樣品，用實驗數(shù)據(jù)對試驗牛奶樣品體系進行了等效電路擬合，得到了被測體系的等效電路模型。并深入分析