基于單壁碳納米管的生物傳感器的研究.pdf

1、近年來(lái)，新穎的固相納米材料在生物領(lǐng)域中的應(yīng)用引起了人們特別的關(guān)注。具有奇特物理性能的納米粒子或納米線(xiàn)與生物分子特異性識(shí)別能力相結(jié)合，開(kāi)辟了包括探針和傳感器在內(nèi)的生物電子及光學(xué)器件向微型化發(fā)展的新思路。這些器件不僅在體積上，而且在性能上都比現(xiàn)有的器件優(yōu)越。 碳納米管(CNTs)自1991年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，由于其奇特的機(jī)械、化學(xué)和電子性能吸引了人們極大的興趣。碳納米管作為具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能和載流能力的天然納米線(xiàn)和分子線(xiàn)在化學(xué)和生物傳感器

2、領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用價(jià)值。例如，在電化學(xué)反應(yīng)中，將碳納米管作為電極材料可以顯著的促進(jìn)電子的轉(zhuǎn)移，使得碳納米管修飾的電極對(duì)多種生物分子具有很好的電催化作用。另外，無(wú)論是通過(guò)共價(jià)鍵的連接方式還是范德華力等非共價(jià)鍵的作用方式，碳納米管高的長(zhǎng)徑比和大的比表面積有利于負(fù)載大量的探針?lè)肿雍碗娀钚晕镔|(zhì)。從而，碳納米管通過(guò)負(fù)載這些分子同時(shí)起到分子識(shí)別和放大及傳遞信號(hào)的作用。 在本論文中，我們利用碳納米管優(yōu)異的負(fù)載能力和極好的導(dǎo)電性能，首先分別制備

3、了道諾霉素(DM)和二茂鐵(Fc)與單壁碳納米管(SWNTs)的復(fù)合物，前者表現(xiàn)出了增強(qiáng)的電化學(xué)信號(hào)，后者表現(xiàn)出了很好的穩(wěn)定性和對(duì)過(guò)氧化氫很高的檢測(cè)靈敏度。然后，結(jié)合DNA的特異性的分子識(shí)別能力，我們又制備了針對(duì)炭疽病毒致死因子序列的電化學(xué)DNA傳感器。在這里，負(fù)載了大量二茂鐵分子的碳納米管起到了增強(qiáng)的電化學(xué)性能以及對(duì)檢測(cè)信號(hào)的預(yù)富集作用，顯著的提高了檢測(cè)的靈敏度。這種新型的基于碳納米管的生物傳感器的研制為醫(yī)學(xué)診斷和蛋白質(zhì)分析開(kāi)辟了一條