基于納米聚苯胺的DNA電化學(xué)生物傳感的研究.pdf

1、本論文圍繞兩種導(dǎo)電納米聚苯胺修飾電極的制備以及其在DNA電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用展開了以下研究： (1)采用循環(huán)伏安法(CV)在金電極表面制備了三乙醇胺(TEA)摻雜的聚苯胺納米纖維(TEA-PANI)，并通過靜電吸附將單鏈DNA(ssDNA)探針固定在修飾電極上。利用掃描電鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)對(duì)DNA固定前后修飾電極的表面形貌進(jìn)行了表征，同時(shí)采用CV、差分脈沖伏安法(DPV)和方波伏安法(SWV)對(duì)三乙醇胺摻雜

2、的PANI修飾電極的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有TEA摻雜的PANI的導(dǎo)電性大大提高，而且TEA-PANI納米纖維較大的比表面積和豐富的陽(yáng)離子更有利于DNA探針的靜電吸附固定；以鹽酸異丙嗪(PZH)為雜交指示劑，采用DPV和交流阻抗法(EIS)對(duì)雜交信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)互補(bǔ)序列DNA片段的識(shí)別和定量檢測(cè)，探討了該測(cè)試體系的機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)，TEA-PANI納米纖維中TEA的存在大大增強(qiáng)了檢測(cè)的靈敏度。 (2)電化學(xué)法制

3、備了離子液體[bmim]BF4和硫酸共摻雜的納米導(dǎo)電PANI修飾電極，系統(tǒng)地研究了聚合方法、聚合時(shí)間、離子的摻雜、pH值等一系列參數(shù)對(duì)PANI修飾電極的電化學(xué)性能的影響。結(jié)合AFM、紫外(UV)、紅外(IR)光譜對(duì)它的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，納米聚苯胺修飾電極聚合條件的最優(yōu)結(jié)果為：選擇采用恒電位法(0.8V)，在ITO電極上制備PANI/BF4-/H2SO4修飾電極，聚合時(shí)間為150s。以PZH(PBS)緩沖溶液作為電解液，當(dāng)緩

4、沖溶液的pH值為6.1時(shí)，PANI修飾電極的電化學(xué)性能最好；紅外和紫外光譜的測(cè)試結(jié)果顯示離子液體已經(jīng)摻雜到聚苯胺中，且離子液體的摻雜大大提高了聚苯胺膜的導(dǎo)電性。此外，研究了PZH在PANI/BF4-/H2SO4修飾電極上的動(dòng)力學(xué)過程。 (3)在前面研究的基礎(chǔ)上，利用納米導(dǎo)電PANI和摻雜劑硫酸及離子液體[bmim]BF4三者的協(xié)同效應(yīng)改善了探針DNA的固定效果，制備了高靈敏度的DNA電化學(xué)生物傳感器。以PZH為指示劑，研究了PZ