幾丁聚醣（Chitosan）是一種具有生物可分解性和生物相容性的天然的 聚合物，最大的特色在於他的結構中有很多的一級胺官能基，對於過渡金 屬有獨特的親和力，因此它會有一種類似對金屬離子螯合的現象，提供穩 定金屬奈米粒子之能力，再加上良好的成膜特性，因此相當適合用於製造 幾丁聚醣-金屬奈米粒子的複合物的修飾材料[51，52]。也有許多研究是針 對幾丁聚醣在輔助合成奈米粒子的應用[52, 53]，例如 Yang 與其研究團隊 [53] ，在幾丁聚醣的醋酸溶液中加入四氯金酸溶液，攪拌加熱後可以在溶 液的溫和環境中還原出金奈米粒子，利用的即是幾丁聚醣在金奈米粒子形 成時發揮的穩定效果。另外還有研究在是幾丁聚醣的表面利用光解的方法 合成金奈米粒子[54，55]。Yonezawa 與其研究團隊[54]，把幾丁聚醣的醋 酸溶液塗佈在石英表面乾燥後浸入四氯金酸溶液中，形成幾丁聚醣的四氯 金酸鹽，再度乾燥後使用 253.7 nm 的紫外光照射下，可以在表面還原出不 同聚集度的金奈米粒子，如圖 1-7 所示。除此之外，幾丁聚醣還有許多優 點，例如：化學惰性、無毒、高的機械強度、親水性以及好的成膜能力，
因此在電極表面修飾的領域上，利用幾丁聚醣的性質當做媒介，做為合成 或是固定奈米粒子的應用上，是一個被相當廣泛應用的材料。
圖 1-7、（A）幾丁聚醣的化學結構（B）幾丁聚醣四氯金酸鹽中的 光化學反應過程。[54]
一般來說，幾丁聚醣在金屬奈米粒子修飾電極並結合電分析領域的應 用上，可以分為兩種方式：第一種是直接逐層組裝，並且搭配酵素的修飾 電極，這樣的修飾方法基本上只是單純利用物質間的吸附原理，將金屬奈 米粒子固定在電極表面上。Liu 與其研究團隊[24 如上]所製作的電極即是 將 Fe3O4 的奈米粒子和酪胺酸酶及幾丁聚醣溶液混合，直接滴在玻璃碳電 極上，在室溫下乾燥後，用來偵測兒茶酚（catechol）。Zhao 與其研究團隊 [56]，所製作的金奈米粒子修飾電極，則是在幾丁聚醣溶液中合成金奈米粒 子後，混合蒙特納石黏土（Montmorillonite clay），滴在玻璃碳電極上作為 金奈米粒子的第一層修飾，第二層再滴上 Horseradish Peroxidase（HRP）
酵素溶液，最後覆蓋上一層蒙特納石黏土，在室溫下乾燥完成，不使用時 則存放在 4◦C 冰箱中。這樣的電極對於過氧化氫的偵測有不錯的線性範圍，
從 39 µM 到 3.1 mM，而偵測極限是 9 µM。
第二種利用幾丁聚醣的修飾方法，是利用幾丁聚醣在不同 pH 值的水溶 液中具有不同溶解度的特性（文獻中幾丁聚醣的 pKa 值大約在 6 到 7 之
間[57, 58]），來輔助將金屬奈米粒子用電沈積的方式固定在欲修飾的電極
圖 1-8、利用電化學方法造成特定區域的 pH 梯度，將幾丁聚醣從 溶液中電沈積出來。[59]
Chen 與其研究團隊其後又提出了一個新的金奈米粒子的修飾方法[28]，
在前面小節 1.3.4.2 中有提過，即將四氯金酸和幾丁聚醣直接混合在一起，
再以定電位電沈積的方式，把幾丁聚醣的沈積在電極的表面上，同時，也 在這樣的電位條件與幾丁聚醣的作用下，在表面還原出金奈米粒子，省瓺 了事先合成好金奈米粒子的步驟，最後再把修飾上金奈米粒子和幾丁聚醣 膜的玻璃碳電極，在低溫下浸泡在含有葡萄糖氧化酵素的溶液中十個小時，
製作出葡萄糖氧化酵素修飾的電極，這是一個更方便製作的金奈米粒子與 酵素複合式修飾電極方法。而用此電極來偵測葡萄糖可以得到偵測的線性 範圍從 50 µM 到 1.3 mM，而偵測極限為 13 µM。
而本實驗是參考許多文獻以及關於幾丁聚醣的研究[51-55]，應用幾丁 聚醣的特點，也就是在金還原時所存在的作用力，促使我們在使用電沈積 的方式於電極表面將金離子還原出來的同時，形成具有金奈米粒子結構且 穩定的修飾表面，用來做為不需要酵素修飾的葡萄糖感測電極，因為金奈 米粒子本身就具有催化葡萄糖瓹生氧化反應的能力，這樣的修飾方法在電
生成上，具有非常大的潛力，且在一般的奈米粒子修飾電極的技巧中，這 個方法更加簡便，更容易。在葡萄糖偵測的應用上，甚至不需要考慮一般 偵測葡萄必須修飾酵素而必須擔心穩定性的問題，發展這樣的修飾方法，
可以讓電極修飾的製程快速不複雜，提昇電極製作的再現性，這對於製作 可拋棄式的工作電極也是一個重要考量。