基于納米復(fù)合材料的電化學(xué)生物傳感器的研究.pdf

1、電化學(xué)生物分析技術(shù)是電化學(xué)分析和生物傳感兩個(gè)領(lǐng)域結(jié)合的產(chǎn)物。由于電化學(xué)生物分析方法的某些優(yōu)點(diǎn)如:較高的檢測(cè)靈敏度、優(yōu)良的選擇性、簡(jiǎn)便的操作步驟、低廉的檢測(cè)成本，而且易于實(shí)現(xiàn)微型化檢測(cè)，使得它廣泛應(yīng)用于臨床分析、藥物檢測(cè)、環(huán)境污染物監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域中。納米科技的飛速發(fā)展，使得納米材料被普遍應(yīng)用于各個(gè)研究領(lǐng)域，在電化學(xué)生物分析中，納米材料也變得必不可少。電化學(xué)生物分析的研究中，提高檢測(cè)的靈敏度是該研究領(lǐng)域的學(xué)者們普遍關(guān)注的問題之一。在電極材料的研

2、究方上，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)熱電極具有提高檢測(cè)靈敏度的作用，更重要的是加熱電流對(duì)電信號(hào)的采集不會(huì)產(chǎn)生影響，這一點(diǎn)已經(jīng)在理論分析和實(shí)際應(yīng)用中得到了證明。本論文在這些研究背景下，致力于研發(fā)新型的生物傳感器，制備新的標(biāo)記物并將熱電極引入到傳感器的構(gòu)建中，繼而對(duì)這些生物傳感器實(shí)現(xiàn)電化學(xué)分析。本論文將納米材料、電化學(xué)分析方法、生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，著重圍繞電化學(xué)生物分析的應(yīng)用開展研究，主要內(nèi)容如下:
　　1.基于熱電極技術(shù)對(duì)MMP-9和IL-6雙組份

3、蛋白的電化學(xué)免疫傳感
　　發(fā)現(xiàn)一種新型的對(duì)于基質(zhì)金屬蛋白-9(MMP-9)和白蛋白-6(IL-6)兩種蛋白的雙組份超靈敏電化學(xué)免疫分析方法;聯(lián)合運(yùn)用聚苯乙烯@聚多巴胺-金屬納米復(fù)合微球(PS@PDA-metal)作為生物標(biāo)記物材料和石墨烯納米帶作為絲網(wǎng)印刷熱電極的修飾材料。石墨烯納米帶的導(dǎo)電性可以增強(qiáng)電信號(hào)，還可以利用石墨烯納米帶的親水性和低毒性作為電極的基底材料來固定蛋白。PS@PDA-metal標(biāo)記的抗體可以在醋酸緩沖溶液中產(chǎn)

4、生很強(qiáng)的電信號(hào)。將MMP-9和IL-6兩種蛋白在電極上構(gòu)建出夾心型免疫探針;該電極兩個(gè)電化學(xué)反應(yīng)區(qū)域的互相干擾可以忽略;該探針對(duì)兩種蛋白的檢測(cè)范圍是105-103 ng mL-1，對(duì)兩種蛋白的檢測(cè)限分別是5fgmL-1和0.1 pg mL-1，信噪比為3(S/N=3)。這一新設(shè)計(jì)的方法擴(kuò)大了檢測(cè)的濃度范圍，降低了檢測(cè)限，并且具有良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。對(duì)于實(shí)際樣品的檢測(cè)也得到了預(yù)期的結(jié)果，因此該方法有應(yīng)用于臨床檢測(cè)生物蛋白組份的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

5、
　　2.基于磷酸鈦納米復(fù)合材料信號(hào)探針對(duì)microRNA的電化學(xué)免疫分析
　　合成磷酸鈦納米球，通過離子交換將鎘離子(Cd2+)靜電吸附在納米球的孔隙中。將活化后的磷酸鈦/鎘離子納米復(fù)合物與生物素結(jié)合后作為信號(hào)標(biāo)記物。合成金膠負(fù)載的PEI/石墨烯修飾玻碳電極，利用金硫鍵將適配體探針修飾在電極上。利用生物素-親和素反應(yīng)將磷酸鈦標(biāo)記物耦聯(lián)到修飾電極上而構(gòu)建了一種RNA生物傳感器。再通過電化學(xué)陽極溶出伏安法進(jìn)行測(cè)定。整個(gè)自組裝過