基于納米材料的電化學生物傳感器研究.pdf

1、摻雜碳納米管由于其它元素的摻入，改變了其電子結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)，具有比純碳納米管更優(yōu)異的電化學性質(zhì)，被廣泛應用于電化學生物傳感領域;另一方面，石墨烯以其獨特的結(jié)構(gòu)特點及優(yōu)秀的物理化學性質(zhì)，在化學生物傳感中有很好的應用前景?；谏鲜銮闆r，本文開展了一些相關研究工作，內(nèi)容如下:
　　 (1)基于摻硼碳納米管(BCNTs)優(yōu)異的物理化學性質(zhì)，以其修飾玻碳電極(BCNTs/GC)，并用于DNA四種自由堿基的電化學分析。BCNTs/GC電極對

2、嘌呤堿基(鳥嘌呤(G)，腺嘌呤(A))的氧化有很好的電學催化活性，并且實現(xiàn)了嘧啶堿基(胸腺嘧啶(T)，胞嘧啶(C))的直接電化學氧化，成功構(gòu)建一種新型簡單的DNA電化學傳感器。該傳感器對G、A、T、C的電化學檢測有很高的靈敏度、較寬的線性范圍及低檢測下限等，并且由于其抗干擾能力強，實現(xiàn)了G、A、T、C的同時檢測及短的單鏈DNA中單堿基突變的檢測。
　　 (2)基于石墨烯（graphene）和DNA包裹的銀納米簇(DNA-AgNC

3、s)的協(xié)同作用，構(gòu)建了一種簡單快速且無酶的新型過氧化氫電化學傳感器。Graphene通過電沉積的方法修飾于玻碳電極表面(graphene/GC)，具有很好的導電性、極大的比表面積等特點;另一方面，DNA-AgNCs對過氧化氫的還原有良好的電化學催化能力，并且能夠通過DNA上的堿基與graphene之間的π-π共軛效應，修飾于graphene/GC上，構(gòu)造了能夠有效催化過氧化氫還原的DNA-AgNC s/graphene/GC電極。該傳感

4、器具有信號響應快(～3 s)，檢測下限低(3μM)，線性范圍很寬(15μM to23 mM)，及良好的重復性等特點，此外，能夠有效避免抗壞血酸、尿酸、多巴胺、谷胱甘肽及L-半胱氨酸等易發(fā)生氧化作用的物質(zhì)的干擾。
　　 (3)基于石墨烯獨特的結(jié)構(gòu)特點及優(yōu)秀的電化學性能，構(gòu)建了無需標記的新型尿嘧啶-DNA糖基化酶電化學生物傳感器。石墨烯表面碳原子中的p電子形成離域π鍵，能夠通過π-π共軛作用將ssDNA吸附在其表面，而dsDNA中由