自組裝酶納米結(jié)構(gòu)傳感器的制備及應(yīng)用.pdf

1、納米技術(shù)通過在1~100 nm這一尺度范圍內(nèi)操控材料，使其表現(xiàn)出異于其宏觀狀態(tài)的現(xiàn)象和相關(guān)性能，從而為我們提供了創(chuàng)造功能化的優(yōu)良材料、器件和體系的方法和工具。產(chǎn)生至今，因其包含眾多學(xué)科的相關(guān)知識，各個領(lǐng)域的研究者爭相對其進(jìn)行研究，已經(jīng)成為21世紀(jì)的熱門研究課題之一。
　　在納米科技的發(fā)展過程中，研究者逐漸將研究重點(diǎn)從研究單一的納米材料的性質(zhì)轉(zhuǎn)向制備和組裝納米結(jié)構(gòu)的材料或器件。納米結(jié)構(gòu)通常包括納米顆粒、納米線、納米棒、納米片等等，這

2、些結(jié)構(gòu)通常具有新穎獨(dú)特的光、電、磁和催化性能。
　　生物傳感器是依據(jù)生物活性物質(zhì)對某種物質(zhì)具有特定的選擇性親合力，根據(jù)親和力是否存在及其大小可以判斷特定物質(zhì)是否存在及濃度多少這樣一個基本事實發(fā)展起來的。生物傳感器已在醫(yī)學(xué)診斷，生物化工，發(fā)酵與食品工業(yè)生產(chǎn)過程和生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與控制乃至國防安全方面得到了非常普遍的應(yīng)用。生物傳感器的研制過程有諸多難點(diǎn)，如生物受體的固定化，它關(guān)系到傳感器的響應(yīng)時間和壽命，所有這些難點(diǎn)構(gòu)成了傳感器發(fā)展和實用

3、化的瓶頸。新型納米材料由于其特殊的結(jié)構(gòu)層次，具有很強(qiáng)的吸附能力，良好的定向能力和生物相容性，為發(fā)展新型生物傳感器提供了新的途徑。例如，納米材料表現(xiàn)出良好的催化作用，電子傳導(dǎo)作用，可以增加響應(yīng)界面以及作為分析標(biāo)記物；此外，納米材料還可作為載體，起到吸附和支撐的作用，將酶、抗原/抗體、折疊的核酸等尺寸為納米大小的生物分子固定在納米材料上，可以提高生物傳感器的靈敏度并降低檢測限，減少響應(yīng)時間。
　　本論文的工作重點(diǎn)是利用量子點(diǎn)這一納米材

4、料獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)，通過將其與葡萄糖氧化酶有序組裝，構(gòu)建了快速，靈敏的可應(yīng)用于實際血清樣品中葡萄糖濃度檢測的生物傳感器。具體方法是：通過層層自組裝方法，將量子點(diǎn)與葡萄糖氧化酶有序組裝于玻璃或石英基底之上，構(gòu)成多層膜結(jié)構(gòu)。當(dāng)這一多層膜結(jié)構(gòu)接觸葡萄糖溶液時將由葡萄糖氧化酶催化氧化葡萄糖而產(chǎn)生過氧化氫，后者通過增加量子點(diǎn)表面缺陷，可以快速地淬滅量子點(diǎn)的熒光，從而依靠簡單的熒光淬滅速率反映體系中產(chǎn)生過氧化氫的葡萄糖的濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，最終得到一種新