文献综述
ZnO的优良光电性能以及可采用多种方法制备多种微纳结构的特点,使其在涂层颜料、太阳能电池、压敏和气敏原件、发光二极管和激光器、压电器件、紫外探测器和传感器等诸多领域得到广泛应用,具有广阔前景[1]。纳米材料已成为当今许多科学工作者研究的热点。 目前研究的方向是进一步深入探讨纳米ZnO的形成机理和微观结构,探求高纯纳米ZnO的制备方法,并使之工业化,因此进一步完善和应用研究纳米材料有重要的意义[2]。
目前,国内外关于纳米ZnO的研究报道很多,日本、美国、德国、韩国等都做了很多工作。国内对纳米ZnO的研究起步较晚,但近年来受到国内学者的重视[3]。“863计划”和“攀登计划”等都把纳米ZnO的课题列入其中,促进了国内纳米ZnO研究的较快发展,积极开展多方向的纳米技术的研究工作。[4]
纳米技术应用前景十分广阔,经济效益十分巨大,纳米材料研究是目前材料科学研究的一个热点,显示出较普通ZnO材料更加优良的性能,其应用前景非常广阔,其技术开发和应用研究已受到高度重视,如何大规模,低成本制备纳米ZnO材料就显得尤为重要。[5]
纳米技术是一个典型的多学科交叉的领域,其与生物医学的结合催生出了纳米生物医学。在这个领域中,人们利用纳米材料开展的针对重大疾病的检测与治疗研究已经取得了瞩目的成果,但仍处于探索阶段。其中,功能化或具有良好生物相容性的纳米材料设计与制备依然是一个很大的挑战。[6]
纳米生物传感器是在生物传感器件领域引入纳米材料与技术以期获得灵敏度高、抗干扰性强、长效稳定、分析实时迅速、简单便携和成本低廉的检测器件。[7]氧化锌(ZnO)纳米材料具有大的比表面积、高的等电点、优良的电子输运性能、较强的生物相容性,被广泛应用于纳米器件的构建及性能研究中。而贵金属金纳米颗粒也具有良好的导电性、生物兼容性和电催化活性等[8]。
纳米科技在全球迅速发展,纳米材料的生产与应用对传统行业产生了巨大的影响,纳米材料的环境安全性问题已经引起了各界的注意。纳米材料具有独特物理与化学性质,他们与相同成分的体材料性质存在很大差异。[9]近年来国内外在纳米材料的生物安全性研究方面的工作已经证实,直接或间接接触纳米材料将对生物体有负面影响。纳米粒子可以进入细胞内部,甚至可以透过血脑屏障,从而危及生物的健康和生态环境。氧化锌做为一种具有重要应用价值的半导体材料,已被广泛应用到各个领域。[10]
过氧化氢会在很多酶催化的氧化反应中产生,包括葡萄糖氧化酶、尿酸氧化酶、胆固醇氧化酶、乙醇氧化酶等,因而测定过氧化氢的浓度可用于间接测定各种目标物质的浓度。这为发展针对包括葡萄糖在内的多种物质的生物传感器提供了可能。很多细胞都会产生过氧化氢,并且它也会出现在尿液、血液以及呼吸气体中。因此,测试体液和或呼吸中的过氧化氢可以用来测试生理或病理状态下的氧应激状态,并可以监控治疗过程中的反应。[11]
在葡萄糖催化氧化的过程中,葡萄糖浓度与过氧化氢浓度一一对应,而通过H2O2氧化ABTS变色并测定其吸光度我们可以检测H2O2的浓度,从而得到葡萄糖的浓度,这对于如何对糖尿病患者的血糖进行更好的检测是一项很好的研究。[12]
参考文献
[1]Wenjuan Fan,Junlian Qiao,Xiaohong Guan. Multi-wavelength spectrophotometric determination of Cr(VI) in water with ABTS[J]. Chemosphere,2017,171: 460-467.
