功能化有机无机复合介孔膜电化学传感器的研制(2)
3.2.4 Mb/HMSM/GCE对过氧化氢的电催化作用 20
4 结论 23
致谢 24
参考文献 26
1 绪论
1.1 选题研究现状及发展趋势
1.1.1 膜材料简介与发展趋势
1.1.2 膜材料表征
在2013年我们学校的Chen 小组，结合溶剂萃取微波辅助合成SBA-15/ PC型有机无机复合介孔膜，其中SBA-15/ PC型有机无机复合介孔膜的微观表征如下[19]。并且，本课题在此有机/无机介孔膜的研究基础之上，继续研究有机无机复合介孔膜在电化学生物传感器中的应用以及研究。
图1.1 扫描电镜(SEM)表征（a）空白PC膜，（b）有机无机复合介孔膜，（c，d）棒状材料
图1.1 (a)为空白PC膜表面的扫描电镜图，从空白PC膜表面的扫描电镜图中可以发现：PC膜的平均孔径大小约为200nm，该特征可以依据后续复合介孔膜内棒状介孔材料的表征予以证实。
图1.1（b）为有机无机复合介孔膜的表面扫描电镜图，从有机无机复合介孔膜的表面扫描电镜图中可见，有机无机复合介孔膜的介孔材料紧密的镶嵌在膜孔道中，可见有机无机复合介孔膜的介孔材料构筑的完整性以及牢固性。从上述有机无机复合介孔膜的图片中，已经可以观察到PC膜的孔道内填充进了有机无机复合介孔膜的介孔材料。然而，仅从有机无机复合介孔膜的的表面观察，还不能直接观察到有机无机复合介孔膜内所组装材料的结构，PC膜在有机溶剂中有良好的溶解性，因此，对有机模板进行有机溶剂的溶解，从而使有机无机复合介孔膜材料从模板内释放并进行详细观察。
将所制得的有机无机复合介孔膜溶解在1 mL二氯甲烷（CH2Cl4）中，将二氯甲烷溶液滤过聚偏氟乙烯膜，通过使用抽滤法将残留物质抽置于聚偏氟乙烯膜上，在通过自然晾干之后，在通过扫描电镜(SEM)来表征有机无机复合膜内的棒状材料，表征结果如下所述。
从图1.1（c,d)中可以发现有机无机复合膜溶解后用聚偏氟乙烯膜所收集的产物。在图(c)中可以看见大量的完整的棒状材料。从图(d)中可以发现一张膜的截面内介孔材料的形貌，长度为9 μm，与空白PC膜的孔道长度一致。在图(c) (d)中可以发现：有机无机复合膜的介孔材料呈双锥形的形状，有机无机复合膜的中心部位的平均孔径大小约为200 nm，这与空白PC膜孔道的尺寸和形状一致。
1.1.3 蛋白质简介
蛋白质（protein）是生物的重要组成部分，在生物体内具有广泛和重要的生理功能，是构成生物组织器官的支架和主要物质。蛋白质是由L- a -氨基酸通过肽键缩合而成的具有较稳定的构象和一定生物功能的生物大分子，结构比较复杂。蛋白质中含有一级、二级、三级和四级结构。蛋白质的一级结构描述的书蛋白质的线性（或一文）结构，即共价连接的氨基酸残基的序列，又称初级或化学结构；蛋白质的二级以上的结构称高级结构或构象（conformation）蛋白质的空间结构式其生物活性的基础，如果蛋白质的空间结构变化，其蛋白质的功能也会随之改变。
肌红蛋白是哺乳动物肌肉中运输氧的蛋白质，肌红蛋白对氧气的亲和力大于血红蛋白，所以在肌肉组织中具有储存氧气的功能，肌红蛋白的氧饱和曲线为双曲线。肌红蛋白由一条多肽链构成，有153个氨基酸残基和一个亚铁血红素辅基，分子量为16700道尔顿[16]。肌红蛋白的三级结构（如图）包括8段a-螺旋区，每个a -螺旋区含有723个氨基酸残基，分别称之为A、B、C...G及H肽段；其中有18个螺旋间区，肌红蛋白的肽链拐角处为非螺旋区（亦称螺旋间区），包括N端有2个氨基酸残基，C端有5个氨基酸残区。血红素辅基垂直地伸出在分子表面并通过肽链上的第93位组氨酸残基和64位组氨基酸残基与肌红蛋白分子内部相连。