基于有機(jī)電化學(xué)晶體管的腫瘤細(xì)胞傳感研究.pdf

1、有機(jī)電化學(xué)晶體管(OECTs)是近三十年發(fā)展起來的一種有機(jī)薄膜晶體管。自從1984年Wrighton等首次對OECTs進(jìn)行報道后，OECTs的研究及其應(yīng)用獲得了廣泛關(guān)注，尤其是在生物傳感方面，如將其應(yīng)用于葡萄糖傳感器、尿素傳感器、DNA傳感器等。本文制備了基于聚3，4-乙烯二氧噻吩∶聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)有機(jī)聚合物半導(dǎo)體和絲網(wǎng)印刷碳漿電極的OECTs;以玻碳、絲網(wǎng)印刷碳電極或其修飾電極作為OECTs門電極，展開腫瘤細(xì)胞的傳感

2、研究。主要工作如下:
　　1.利用3-氨基苯硼酸(3-ABA)電聚合反應(yīng)將硼酸基團(tuán)固定在門電極（玻碳電極）表面。一定的pH條件下，硼酸基團(tuán)與唾液酸(SA)上的鄰二羥基的相互反應(yīng)具有選擇性，此種作用改變了門電極界面與電解質(zhì)溶液界面的電位差，導(dǎo)致OECTs的通道電流(IDs)改變，以此實現(xiàn)對SA的檢測。同理，用此方法可以檢測細(xì)胞膜表面富含SA基團(tuán)的腫瘤細(xì)胞（以HeLa細(xì)胞為實驗?zāi)０澹?。實驗結(jié)果表明:該方法對游離SA的檢測線性范圍為0.

3、1 mM～2mM，R2=0.9938，檢測下限為8μm;對HeLa細(xì)胞的檢測線性范圍為5×104～5×105 cellsmL-1,R2=0.9951。
　　2.N-Formyl-Met-Leu-Phe(fMLP)是一種強(qiáng)效嗜中性粒細(xì)胞趨化肽，它可以誘導(dǎo)吞噬細(xì)胞代謝爆發(fā)，呼吸速率增加，從而產(chǎn)生過氧化氫?；诙啾谔技{米管(MWCNTs)的大比表面積和鉑納米粒子(PtNPs)對過氧化氫的高效催化作用，我們制備了Pt NPs/MWCNTs

4、/GC電極，并將其用作OECTs的門電極。fMLP誘導(dǎo)細(xì)胞（實驗以MCF7細(xì)胞為模板）產(chǎn)生的過氧化氫在門電極催化氧化產(chǎn)生法拉第電流，改變門電極界面與電介液界面的電位差，對OECTs的IDs進(jìn)行調(diào)節(jié)，產(chǎn)生響應(yīng)電流（|△IDs|）。有機(jī)電化學(xué)晶體管的歸一化電流(NCR=|△IDS/I0|)與過氧化氫濃度的對數(shù)之間存在線性關(guān)系，線性范圍為0.2μM～0.1 mM，R2=0.9955，檢測下限達(dá)到0.1μM。該方法對MCF7細(xì)胞和HUVEC細(xì)胞

5、(細(xì)胞濃度均為1×104 cells mL-1)的NCR響應(yīng)值分別為0.075和0.032。
　　3.用玻碳電極、金電極、鉑電極等圓盤作為門電極的OECTs的結(jié)構(gòu)所占空間較大，不利于實際應(yīng)用。所以，我們利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備了碳漿門電極，有效地減小了OECTs的空間結(jié)構(gòu)，使OECTs更適合實際應(yīng)用。實驗結(jié)果表明:裸的碳漿門電極的輸出性能(Outputperformance)和傳輸性能(Transfer performance)都不能