功能納米界面的構(gòu)建及其在生物傳感中的應(yīng)用.pdf

1、基于生物識(shí)別的高度專一性與電化學(xué)信號(hào)檢測(cè)的放大作用相結(jié)合的電化學(xué)生物傳感器，具有靈敏度高、選擇性好、成本低、易于微型化等優(yōu)點(diǎn)，在臨床診斷和環(huán)境分析等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。如何將生物組分高效、穩(wěn)定地固定在基體表面是生物傳感器構(gòu)建的關(guān)鍵。本論文通過(guò)發(fā)展一系列新型的生物相容性納米材料，改進(jìn)生物分子的固定化方法，有效提高了固定化生物組分的活性，進(jìn)而構(gòu)建了幾種性能優(yōu)良的電化學(xué)生物傳感器。 主要工作如下： 1．合成了新型核殼型金-

2、普魯士藍(lán)納米粒子(PB@Au)，采用層層組裝技術(shù)成功制備了{(lán)PB@Au}<，n>/ITO電極。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、傅立葉紅外光譜(FT-IR)、紫外可見(jiàn)吸收光譜(UV-Vis)以及電化學(xué)方法等對(duì){PB@Au}<,n>/IYO進(jìn)行了表征，結(jié)果表明，PB@Au納米粒子被均勻可控地組裝到了ITO電極表面，并對(duì)H<,2>O<,2>有顯著的催化作用。 2．基于模板技術(shù)，采用電化學(xué)方法制備了三維多孔PB膜修飾電極。利用SEM、FT

3、-IR及電化學(xué)等方法對(duì)三維多孔結(jié)構(gòu)的PB膜進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，三維多孔 PB 膜修飾電極，有效提高了電極的比表面積和底物的擴(kuò)散傳質(zhì)速度。基于PB對(duì)H<,2>O<,2>具有良好的電催化作用，進(jìn)一步在三維 PB 膜上自組裝葡萄糖氧化酶(GOx)，制得葡萄糖生物傳感器。該傳感器在1.O×lO<'-6>～1.5×10<'-3>mol·L<'-1>濃度范圍內(nèi)對(duì)葡萄糖的響應(yīng)呈線性關(guān)系，響應(yīng)時(shí)間小于3s。 3．采用電化學(xué)沉積技術(shù)在ITO電極

4、表面沉積殼聚糖(CHIT)和二氧化硅(SiO<,2>)納米粒子，去除SiO<,2>納米粒子后獲得三維多孔結(jié)構(gòu)CHIT膜，進(jìn)而將乙肝表面抗體(HBsAb)固定于該三維多孔結(jié)構(gòu)中，制備了基于三維多孔結(jié)構(gòu)的CHIT/HBsAb免疫傳感器。采用SEM、電化學(xué)方法對(duì)電極的形貌和逐層修飾過(guò)程進(jìn)行了表征，并對(duì)免疫傳感器的性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，該免疫傳感器制備過(guò)程簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、靈敏度高，檢測(cè)乙肝表面抗原(HBsAg)的檢測(cè)限為3.89ng-mL<

5、'-1>。將制備的傳感器用于實(shí)際樣品分析，結(jié)果令人滿意。該免疫傳感器在臨床檢測(cè)方面有良好的應(yīng)用前景。 4．合成了殼聚糖-戊二醛-半胱胺(CHIT-GA-Cys)三維網(wǎng)狀復(fù)合物，將該復(fù)合物自組裝到金電極表面后浸入到金納米粒子(AuNPs)溶液中，利用納米金與氨基間的強(qiáng)烈吸附作用固定HBsAb，進(jìn)而制備了殼聚糖-戊二醛-半胱胺/金納米粒子(CHIT-GA．Cys/AuNPs/HBsAb)免疫傳感器。采用循環(huán)伏安法(CVs)和交流阻抗