血红蛋白在二氧化钛球腔阵列上的直接电化学研究

周 宇，周丽娟，孙 磊，尹 凡

（常熟理工学院 化学与材料工程学院，江苏 常熟 215500）

0 引 言

氧化还原蛋白在电极上的直接电化学研究对了解生命体系的能量转换和物质代谢，了解生物大分子的结构和物理化学性能的关系，探索蛋白质和酶等生物大分子在生命体内的生理作用和机制，开发新型的生物电化学传感器等方面的应用都具有重要的理论意义[1].

血红蛋白（Hb）是以血红素为辅基的蛋白质，由于具有重要的生理功能和典型的蛋白质化学结构且价格低廉，是研究酶和蛋白质直接电子转移的理想分子.Hb电活性中心血红素被包埋于肽链内部，并且直接吸附在电极表面的蛋白质易使固体电极表面钝化，导致Hb与电极直接交换电子较为困难，难以形成有效的电流响应信号，其电化学研究受到极大限制[2].为实现血红蛋白等酶蛋白质在电极表面发生可逆或准可逆的直接电子转移，许多研究者在电极表面修饰纳米金属[3]、纳米金属氧化物[4]、碳纳米管[5]等纳米材料活化Hb氧化还原中心，实现Hb在电极表面的电子传递，研究Hb在电极表面的直接电化学及在生物传感器方面的应用.

微电极由于具有纳米材料的表面效应、量子尺寸效应、量子隧道效应等优点，对酶电极的电子传递具有促进作用，并且在传质过程中，电活性物质从本体溶液到电极表面的扩散由平面扩散变为径向扩散，其传质情况获得了改善，电子传递速率加快；同时，由于微电极……