電化學可控制備花狀金納米結(jié)構(gòu)及其在生物傳感器中的應用研究.pdf

1、生物傳感是具有多學科交叉內(nèi)容的研究領(lǐng)域，電化學生物傳感器作為其中的重要分支，具有易于操作、成本低、靈敏性高、可以實時監(jiān)測等優(yōu)勢。金納米材料具有高的電導率和熱導率、良好的生物相容性和獨特的光學性質(zhì)，已廣泛應用于催化、成像、納米光電子學、生物傳感、生物醫(yī)學領(lǐng)域。將金納米材料引入到電化學生物傳感器的構(gòu)建中，可以有效提高電化學傳感器的檢測性能。本論文采用電化學沉積法，通過控制反應條件，制備了形貌可控的分層三維金納米結(jié)構(gòu)。我們將所制得的三維金納米

2、結(jié)構(gòu)作為電化學檢測平臺，構(gòu)建了電化學DNA及miRNA生物傳感器。通過系統(tǒng)研究不同形貌的金納米結(jié)構(gòu)與電化學傳感器性能的關(guān)系，我們篩選出性能最優(yōu)、結(jié)構(gòu)可控性好的金納米結(jié)構(gòu)用于后續(xù)DNA及腫瘤標志物microRNA的高靈敏、特異性檢測，并推廣到細胞內(nèi)microRNA和實際體系microRNA的檢測。本論文的具體內(nèi)容包括如下：
　　1.制備了不同形貌的金納米結(jié)構(gòu)。采用簡單、可控的電化學沉積法，通過改變ITO表面狀態(tài)、沉積電位、沉積時間、

3、前驅(qū)體溶液濃度和電解質(zhì)組成等實驗條件，可控制備了三維分層的花狀金納米結(jié)構(gòu)。并通過SEM、UV-vis和SERS等儀器對所制得的金納米結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)和性能表征。并在此基礎上，我們對三維分層金納米結(jié)構(gòu)的形成機理做了初步的探索。
　　2.構(gòu)建了無標記的電化學DNA生物傳感器。選取上述方法制備的4種具有代表性形貌的金納米結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了4種基于金納米結(jié)構(gòu)的電化學DNA傳感器。通過對4種傳感器的有效電極面積、檢測線性范圍和檢出限的研究，實驗結(jié)果表

4、明具有大的比表面積的電化學DNA傳感器具有較低的檢出限。綜合考慮其他影響因素，我們選擇了檢測現(xiàn)象范圍寬，檢出限較低的光滑三維分層金納米結(jié)構(gòu)作為后續(xù)的電化學檢測平臺。
　　3.構(gòu)建了電化學miRNA-21生物傳感器。在上述研究基礎上，我們構(gòu)建了基于金納米結(jié)構(gòu)的電化學生物傳感器，實現(xiàn)了對肺癌標志物microRNA-21高靈敏、特異性的檢測。不僅如此，該傳感器還可用于人體肺癌細胞系(A549)中miRNA-21的檢測，最低可檢測出100