運(yùn)用納米材料構(gòu)建新型生物傳感器特異性檢測(cè)體內(nèi)活性物質(zhì).pdf

1、生物傳感器是一類特殊的傳感器，是將生物活性物質(zhì)（酶、抗原、抗體、細(xì)胞、核酸等）轉(zhuǎn)換為物理信號(hào)，即聲、光、電等信號(hào)再進(jìn)行分析檢測(cè)的儀器。它具有選擇性好、靈敏度高、操作簡(jiǎn)易等特征。固載材料的選擇以及生物活性物質(zhì)的固定方法決定了傳感器的性能好壞，因此，將生物活性組分成功固定在電極表面，并保持良好生物活性，是生物傳感器在制備和研究過程中關(guān)注的焦點(diǎn)。基于此，我們利用氧化石墨烯/普魯士藍(lán)/氨基苝四甲酸復(fù)合物(GO/PB/PTC-NH2)、多壁碳納米

2、管@殼聚糖復(fù)合物(MWCNTs@CS)和納米空心鉑(HPts)、納米金(AuNPs)等材料作為電極修飾的基底，運(yùn)用吸附、共價(jià)鍵和以及層層自組裝等生物固定方法，構(gòu)建生物傳感器測(cè)定體內(nèi)活性物質(zhì)葡萄糖和netrin1的含量水平。具體研究工作如下：
　　1.基于氧化石墨烯/普魯士藍(lán)/苝四甲酸納米復(fù)合膜及納米空心鉑的葡萄糖傳感器的研究
　　本研究旨在構(gòu)建操作簡(jiǎn)單的葡萄糖傳感器，即將合成好的納米復(fù)合物（氧化石墨烯/普魯士藍(lán)/氨基苝四甲酸

3、復(fù)合物）直接滴涂在處理好的玻碳電極表面，葡萄糖氧化酶（GOD）通過納米空心鉑的特殊結(jié)構(gòu)而固載到被修飾的玻碳電極表面。這個(gè)過程能夠防止GOD的滲漏，從而提高傳感器的靈敏度和穩(wěn)定性。我們采用了透射電子顯微鏡（TEM），傅里葉紅外光譜（FT-IR），電化學(xué)阻抗（EIS）、循環(huán)伏安法（CV），以及計(jì)時(shí)電流法（CA）對(duì)納米材料的結(jié)構(gòu)以及傳感器的性能表征。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的安培型葡萄糖傳感器顯示出響應(yīng)時(shí)間短（5 s內(nèi)），在0.01±0

4、.06 mM到5.23±0.04 mM范圍內(nèi)線性良好，檢測(cè)限為3.3 mM（S/N=3）。一些潛在的干擾物，如抗壞血酸(AA)，L-半胱氨酸(L-Cys)，多巴胺(DA)和乙醇，均未對(duì)我們的葡萄糖傳感器產(chǎn)生明顯干擾，表明我們的傳感器具有良好的特異性。用于檢測(cè)人血清中的葡萄糖，傳感器所表現(xiàn)出的優(yōu)良性能主要?dú)w功于納米空心鉑大的比表面積和良好的導(dǎo)電性。這種巧妙地將GO/PB/PTC-NH2納米復(fù)合膜結(jié)合納米空心鉑的優(yōu)良特性的方法，增強(qiáng)了葡萄糖

5、傳感器的電化學(xué)行為，并且可以應(yīng)用于實(shí)際生物樣本的分析。
　　2.基于碳納米管，硫堇和納米金修飾玻碳電極的netrin1免疫傳感器
　　Netrin1，是心血管疾病的一種生物標(biāo)記物。本實(shí)驗(yàn)首次成功地構(gòu)建了一種基于經(jīng)預(yù)處理過的多壁碳納米管（p-MWCNTs）和層層自組裝方法的新型的和超靈敏的netrin1免疫傳感器。這種將具良好導(dǎo)電性的p-MWCNTs和操作簡(jiǎn)便的層層自組裝技術(shù)結(jié)合起來(lái)，使得我們的免疫傳感器制備過程簡(jiǎn)單方便。納米

6、金顆粒通過與硫堇之間的靜電吸附和共軛作用結(jié)合到修飾的電極表面。金納米顆粒不僅可以捕獲抗體，而且可以放大電化學(xué)信號(hào)，因而增加了免疫傳感器的靈敏度。我們運(yùn)用了不同的技術(shù)表征材料的特性以及電極構(gòu)建的各步驟，包括交流阻抗法（EIS），循環(huán)伏安法（CV），紫外可見分光光度法（UV-vis），透射電子顯微鏡（TEM）以及 X射線衍射光譜（XRD）。在優(yōu)化好的實(shí)驗(yàn)條件下，該傳感器在netrin1濃度為0.09到1800 pg/mL范圍內(nèi)呈良好線性，所