用于生物分子、細(xì)胞檢測的場效應(yīng)傳感器件的研究.pdf

1、對生命體系中信息傳遞過程的動態(tài)分析研究，是當(dāng)前生命研究領(lǐng)域的重要課題，也是生物分析化學(xué)家面臨的新挑戰(zhàn)。因此，對活性細(xì)胞的動態(tài)行為進(jìn)行分析和研究在神經(jīng)生物學(xué)、生物化學(xué)、臨床、病理和藥學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中都具有非常重要的意義。因此人們迫切需要發(fā)展一種可以快速、實(shí)時(shí)、高靈敏的對僅在毫秒時(shí)間尺度細(xì)胞動態(tài)活動進(jìn)行分析和研究的簡單技術(shù)。場效應(yīng)傳感器件兼具了以上特點(diǎn)，成為了近期發(fā)展的熱點(diǎn)。
　　氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，相對于石墨烯，其存在缺陷

2、和豐富的化學(xué)基團(tuán)，因此化學(xué)活性高。氧化石墨烯豐富的官能團(tuán)增加了其功能多樣性，為化學(xué)傳感增加了可能性。經(jīng)過還原之后形成的氧化石墨烯，有部分還原形成大π鍵，所以具有一定的導(dǎo)電性能。由于其電學(xué)特性，化學(xué)特性以及穩(wěn)定性，還原氧化石墨烯在傳感領(lǐng)域有很大的優(yōu)勢。
　　本文首先利用Hummers'法制備了氧化石墨烯薄膜，經(jīng)過自主裝和熱還原之后得到還原氧化石墨烯的薄膜。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、拉曼光譜(Raman)、傅里葉紅外光譜(RT-I

3、R)等方法對還原前后的氧化石墨烯進(jìn)行了表征，還原之后其含氧官能團(tuán)數(shù)量有所減少。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其電學(xué)特性有很大程度的提升。然后利用制備的還原氧化石墨烯薄膜構(gòu)建了傳感器件，檢測了對pH值變化的響應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)隨著pH值的增大，基于還原氧化石墨烯的傳感器電導(dǎo)增加，傳感器的電流與pH值之間有很好的相關(guān)性。最后利用上述器件檢測了結(jié)腸癌細(xì)胞的代謝活動。細(xì)胞代謝的過程中會產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物如二氧化碳，乳酸等，從而改變了培養(yǎng)液的pH值，所以傳感器能用于細(xì)胞活性的