重金属离子对葡萄糖氧化酶电极的抑制效应研究

"该研究探讨了重金属离子如Hg²⁺和Fe³⁺对葡萄糖氧化酶电极的抑制效应，通过二氧化硅溶胶-凝胶固定化酶技术制备电极，并优化了其工作条件。实验显示在特定条件下，这些重金属离子的存在会降低电极对葡萄糖的电流响应，且抑制程度与离子浓度成线性关系。使用EDTA溶液处理后，电极的部分响应性能可得到恢复。" 在本文中，研究人员专注于理解重金属离子如何影响生物传感器，特别是葡萄糖氧化酶电极的性能。这种电极是基于葡萄糖氧化酶的生物催化活性，它能够将葡萄糖转化为其他化合物并产生电流信号。通过二氧化硅溶胶-凝胶技术，酶被稳定地固定在电极表面，提高了电极的稳定性和重复使用性。 实验条件的优化是关键步骤，包括电位（E=0.8V）、pH值（pH=5.0）和温度（θ=25℃）。在这些条件下，研究人员发现Hg²⁺和Fe³⁺等重金属离子的存在显著抑制了电极对葡萄糖的电流响应，这意味着它们干扰了酶催化的葡萄糖氧化过程。抑制电流的大小与重金属离子的浓度存在线性关系，对于Hg²⁺，线性范围为0~1.5μmol/L；对于Fe³⁺，则为0~60μmol/L。这种线性关系为监测环境中重金属离子浓度提供了一种潜在的敏感方法。 值得注意的是，当被重金属离子抑制的酶电极在EDTA（一种螯合剂）溶液中浸泡10分钟时，电极的响应性能部分恢复。这表明EDTA能够有效地与重金属离子结合，解除其对酶的抑制，从而恢复电极的部分功能。这一发现对于设计抗干扰的生物传感器和理解生物系统中重金属毒性具有重要意义。 关键词：葡萄糖氧化酶、酶电极、重金属离子、抑制。这篇论文属于工程技术领域，尤其是在环境科学与工程的应用方面，为理解和改善基于生物酶的传感器性能提供了有价值的数据和洞察。