基于碳納米管和核酸適體的電化學(xué)生物傳感器研究.pdf

1、碳納米管以其獨(dú)特的物理化學(xué)性能和一維納米特性，在電化學(xué)生物傳感中被廣泛應(yīng)用;此外，利用碳納米管復(fù)合材料的協(xié)同作用，可以產(chǎn)生優(yōu)于純碳納米管的物理化學(xué)性質(zhì)，可望更好地應(yīng)用于化學(xué)生物傳感領(lǐng)域。另一方面，核酸適體識(shí)別分子的模式與蛋白類抗體類似，但與傳統(tǒng)免疫抗體相比，核酸適體具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其在分析化學(xué)、生物學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床診斷和治療、試劑研發(fā)與藥物篩選等方面也具有更加廣闊的應(yīng)用前景?；谝陨锨闆r，本論文開展了一系列研究工作，具體如下:

2、r>　　 (1)以多壁碳納米管(WCNTs)和高錳酸鉀為原料，通過直接氧化還原反應(yīng)合成了一種新型MnO2-WCNTs復(fù)合材料，并將其用于電極修飾，成功制備出一種非酶型過氧化氫傳感器。采用循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電流法研究了該傳感器的電化學(xué)性能以及對(duì)過氧化氫的電催化氧化行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與裸玻碳電極和碳納米管修飾電極相比，該修飾電極對(duì)H2O2氧化顯示出更好的催化活性。文章還對(duì)影響電極性能的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)參數(shù)（包括pH值、工作電位、MnO2-WCNT

3、s修飾量等）進(jìn)行了優(yōu)化。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，該傳感器對(duì)H2O2響應(yīng)的線性范圍為5×10-7-0.2molL-1，靈敏度為21.26μAmM-1cm-2，最小檢測(cè)限為1.4×10-7molL-1(S/N=3)。此外該傳感器還表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和抗干擾能力。因其選材新穎、制備方法簡(jiǎn)單，傳感性能好，檢測(cè)下限低，為H2O2的直接電化學(xué)研究提供了一個(gè)新的契機(jī)。
　　 (2)基于適體構(gòu)型轉(zhuǎn)換機(jī)制和納米粒子信號(hào)放大技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)高靈敏

4、檢測(cè)腺苷的無標(biāo)記電化學(xué)傳感器。采用交流阻抗法對(duì)電極組裝過程進(jìn)行了表征，證實(shí)了傳感界面的成功構(gòu)建。同時(shí)對(duì)影響電極性能的各種實(shí)驗(yàn)參數(shù)（包括pH值、緩沖液離子強(qiáng)度、適體自組裝時(shí)間及適體-腺苷反應(yīng)時(shí)間等）進(jìn)行了優(yōu)化探討。以電活性釕化合物[Ru(NH3)6]3+為信號(hào)傳感源，借助多壁碳納米管(WCNTs)的信號(hào)放大功能，該傳感器在最佳實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)腺苷檢測(cè)的線性范圍為5.0×10-11-1.0×10-7molL-1，檢測(cè)下限為2.7×10-11mo