基于碳納米材料的電化學生物傳感器的研究.pdf

1、生物傳感器是一門典型的多學科交叉技術，是生物分析技術的重要領域之一。電化學生物傳感器具有選擇性好、靈敏度高、分析速度快、所需儀器簡單、易于實現(xiàn)微型化等優(yōu)點，因而在化學、生物醫(yī)學、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)殘分析、食品、醫(yī)藥等等領域具有廣泛應用。
　　納米技術的引入，使得生物傳感器的研究發(fā)展封更高級的階段。納米材料作為一種新型材料具有優(yōu)良的物理、化學、電催化性能以及良好的生物相容性，具有很好催化性能、比表面積大、生物相容性好等特點，所以是目前的研

2、究熱點。將新型納米材料應用于生物傳感器的制備能顯著提高傳感器的靈敏度、降低檢測限。
　　本論文首先介紹了納米材料在生物傳感器中的應用進展，著重對納米材料在電化學生物傳感器研究中的應用進行了綜述，并在此研究基礎上提出了論文的研究目的以及研究思路，即利用功能化新型納米材料構(gòu)建電化學生物傳感器。主要利用納米材料的特性，并能與生物大分子相結(jié)合的優(yōu)勢，同時采用電化學分析方法結(jié)合原理，制備用于研究實際樣品的新型生物電化學傳感器。本論文將碳納米

3、管、磁性石墨烯、四氧化三錳等納米材料用作生物傳感界面的構(gòu)建。
　　本論文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)構(gòu)建了一種多壁碳納米管/離子液體(MWCNTs/ILs)納米復合膜，以該復合膜為電極修飾材料固載抗體(Ab)，MWCNTs特殊的管狀結(jié)構(gòu)和ILs良好的導電性為Ab提供了一個友好的生物微環(huán)境，不但保持了Ab的活性而且極大地促進了其直接電子轉(zhuǎn)移。制備的MWCNTs/ILs/Ab修飾電極對AFB1小分子半抗原表現(xiàn)出良好的檢測，其線

4、性范圍為0.1ngmL-1到10ngmL-1，檢測限低0.15μM(S/N=3)，靈敏度高而且重現(xiàn)性好。并且可用于實際樣品-橄欖油中黃曲霉毒素的檢測，具有一定的實際意義;
　　(2)成功構(gòu)建了一種基于磁調(diào)控的四氧化三鐵/還原石墨烯氧化物復合膜與葡萄糖氧化酶結(jié)合的電化學傳感平臺。Fe3O4-RGO具有磁學性質(zhì)及良好生物相容性的，該納米層可吸附在磁性玻碳電極表面。循環(huán)伏安及交流阻抗的電化學行為研究表明制備的該傳感器具有很好的電催化活性

5、，高靈敏度、低檢測限(0.15μM)。對葡萄糖的響應范圍為0.05mM～1.5mM，選擇性較好。因此，四氧化三鐵/還原石墨烯氧化物復合膜是研究新型的第三代傳感器的理想平臺。并且也可由于人體血清中葡萄含量的檢測，具有一定的實際應用價值;
　　(3)通過將四氧化三錳(Mn3O4)與殼聚糖結(jié)合修飾在玻碳電極表面，構(gòu)置了一種靈敏高效的Mn3O4/Chi無酶電化學傳感器。該復合膜修飾電極對過氧化氫和半胱氨酸顯示出較好的電催化響應，可以用作無