基于聚(5-醛基吲哚)功能材料的生物傳感器研制及應(yīng)用.pdf

1、導(dǎo)電聚合物(CPs)由于具有快速的電子轉(zhuǎn)移能力、良好的特異性、較高的靈敏度和較好的生物相容性等獨(dú)特優(yōu)勢，在生物傳感器的研制中得到了廣泛應(yīng)用。導(dǎo)電聚合物不僅可以作為生物活性物質(zhì)的固定載體，而且在傳感元件的信號(hào)轉(zhuǎn)換方面也發(fā)揮著重要的作用。導(dǎo)電聚合物/碳納米管復(fù)合物(CPs/CNTs)的性能主要取決于碳納米管與導(dǎo)電聚合物之間的相互作用，尤其是碳納米管所具備的優(yōu)良導(dǎo)電性能和較大的比表面積，能夠使復(fù)合材料的電化學(xué)活性和生物兼容性得到協(xié)同提高。本論

2、文通過電化學(xué)聚合的方法，成功制備了聚(5-醛基吲哚)及其碳納米管復(fù)合材料，并將其應(yīng)用于電化學(xué)發(fā)光和電化學(xué)免疫傳感器的研制，主要內(nèi)容如下:
　　1.在乙腈體系中，利用電化學(xué)合成的方法，成功制備了一種性能優(yōu)良的聚(5-醛基吲哚)膜。繼而又通過在碳納米管修飾電極上直接電化學(xué)氧化5-醛基吲哚(5FIn)單體的方法，制備了一種具有納米結(jié)構(gòu)的聚(5-醛基吲哚)/碳納米管復(fù)合材料。循環(huán)伏安(CV)研究表明，制備的聚(5-醛基吲哚)及其碳納米管復(fù)

3、合物膜都具有良好的電化學(xué)與氧化還原活性。聚(5-醛基吲哚)的掃描電鏡圖表現(xiàn)為疏松多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而復(fù)合物膜則表現(xiàn)為一層由均勻且完整的纖維狀顆粒構(gòu)成的致密薄膜，比單純的聚(5-醛基吲哚)膜具有更大的比表面積和更優(yōu)良的電荷傳輸性能。這些性能有助于拓寬導(dǎo)電聚合物/碳納米管復(fù)合材料在生物傳感器領(lǐng)域中的應(yīng)用，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
　　2.基于導(dǎo)電聚（5-醛基吲哚），研制了一種信號(hào)放大型電化學(xué)發(fā)光傳感器，并成功用于Ramos細(xì)胞的檢測。醛基為吸

4、電子基團(tuán)，具有很強(qiáng)的親核反應(yīng)特性，因此氨基修飾的寡核酸鏈可以通過與醛基的共價(jià)鍵合固定到固相基質(zhì)表面。適體與靶細(xì)胞之間的特異識(shí)別與高度親和、聚（5-醛基吲哚）對電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的猝滅作用，以及納米金顆粒(AuNPs)對ECL探針信號(hào)的放大作用，都有利于檢測靈敏度與選擇性的提高。該電化學(xué)發(fā)光傳感器具有較寬的檢測范圍，其響應(yīng)信號(hào)與細(xì)胞濃度的對數(shù)值在500～1.0×105cells mL-1范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，計(jì)算得到其檢測限為300cells m

5、L-1。
　　3.基于聚(5-醛基吲哚)/碳納米管復(fù)合物，構(gòu)建了一種免標(biāo)記電化學(xué)免疫傳感器，通過測定免疫反應(yīng)前后電化學(xué)響應(yīng)信號(hào)的變化，實(shí)現(xiàn)了AFP抗原的免標(biāo)記檢測，檢測限為0.02ng mL-1。該免疫傳感器制作方法簡便，具有較高的靈敏度、良好的特異性和重現(xiàn)性。靈敏度的提高主要源于復(fù)合材料和納米金膠的雙重放大作用。納米結(jié)構(gòu)的聚(5-醛基吲哚)/碳納米管復(fù)合物膜具有較大的比表面積和良好的生物相容性;金納米顆粒在電化學(xué)反應(yīng)中能夠起到類