基于金屬石墨烯納米復合材料構建電化學生物傳感器的研究及應用.pdf

1、電化學免疫傳感器作為一種新型的檢測方法已被廣泛應用于不同的領域中。本論文利用不同的方法制備了一系列具有催化性能以及生物相容性較好、導電能力強等優(yōu)點的納米復合材料，并將納米復合材料應用于對電化學免疫傳感器的構建中以實現(xiàn)對目標生物分子的定量檢測。石墨烯作為一種具有二維結構的納米材料具有較大的BET比表面積、良好的導電能力、生物相容性好等優(yōu)點而被廣泛應用于電化學免疫傳感器中。金屬納米粒子生物相容性好并且具有較好的催化性能，其構建的復合材料較好

2、的保留了金屬粒子的相關特性。金屬石墨烯復合材料結合了兩者的優(yōu)點有效地改善了傳感器的相關性能。本論文主要包括以下五個部分:
　　第一部分，首先對電化學傳感器、傳感器的類型、納米材料、生物分子的定義及其基本特性進行了介紹，最后介紹了該論文的研究內(nèi)容。
　　第二部分，以氨基化石墨烯金（Au-NH2-rGO）作為基底材料，具有三維結構的石墨烯-碳納米管-鈀（rGO-MWCNT-Pd）作為二抗標記物構建了夾心型免疫傳感器實現(xiàn)了對前列腺

3、特異抗原(PSA)的定量檢測。以三維結構的rGO-MWCNT-Pd納米復合材料作為信號放大器，在降低傳感器的檢出限、拓寬檢測范圍方面發(fā)揮了重要作用。該傳感器對PSA的檢測范圍為0.5 pg/mL至15.0ng/mL，檢出限為0.17 pg/mL并將該傳感器成功用于對實際樣品的檢測中。
　　第三部分，通過原位還原的方法將非貴金屬鎳與貴金屬鉑、金三種元素進行摻雜制備了鎳鉑金-還原石墨烯（NiAuPt-rGO）納米復合材料，由于三金屬之

4、間的協(xié)同作用使得NiAuPt-rGO對雙氧水(H2O2)具有較強的催化能力。以水溶性好識別能力強的環(huán)糊精-石墨烯（β-CD@rGO）作為基底材料，NiAuPt-rGO作為二抗標記物催化H2O2構建了一種夾心型免疫傳感器，實現(xiàn)對癌胚抗原(CEA)的定量檢測。該傳感器對癌胚抗原的線性檢測范圍為0.001-100.0 ng/mL，檢出限為0.27 pg/mL并展現(xiàn)出良好的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性以及較高的選擇性等性能。
　　第四部分，利用原位還原

5、的方法制備了石墨烯-四氧化三鐵@金鈷（rGO@Fe3O4@AuCo）磁性納米復合材料。具有較大直徑的Fe3O4納米粒子的加入防止了rGO的團聚增大了復合材料的比表面積，為AuCo納米粒子的負載提供了較多的結合位點?；谝陨喜牧蠘嫿藱z測AFP夾心型免疫傳感器，檢測范圍在0.5 pg/mL-50.0 ng/mL，檢出限為0.18 pg/mL，對AFP的臨床檢測具有重要的應用價值。
　　第五部分，利用1，8-二氨基萘氨基化石墨烯制備了