電化學(xué)可控制備花狀金納米結(jié)構(gòu)及其在生物傳感器中的應(yīng)用研究.pdf

1、生物傳感是具有多學(xué)科交叉內(nèi)容的研究領(lǐng)域，電化學(xué)生物傳感器作為其中的重要分支，具有易于操作、成本低、靈敏性高、可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等優(yōu)勢(shì)。金納米材料具有高的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率、良好的生物相容性和獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)，已廣泛應(yīng)用于催化、成像、納米光電子學(xué)、生物傳感、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。將金納米材料引入到電化學(xué)生物傳感器的構(gòu)建中，可以有效提高電化學(xué)傳感器的檢測(cè)性能。本論文采用電化學(xué)沉積法，通過(guò)控制反應(yīng)條件，制備了形貌可控的分層三維金納米結(jié)構(gòu)。我們將所制得的三維金納米

2、結(jié)構(gòu)作為電化學(xué)檢測(cè)平臺(tái)，構(gòu)建了電化學(xué)DNA及miRNA生物傳感器。通過(guò)系統(tǒng)研究不同形貌的金納米結(jié)構(gòu)與電化學(xué)傳感器性能的關(guān)系，我們篩選出性能最優(yōu)、結(jié)構(gòu)可控性好的金納米結(jié)構(gòu)用于后續(xù)DNA及腫瘤標(biāo)志物microRNA的高靈敏、特異性檢測(cè)，并推廣到細(xì)胞內(nèi)microRNA和實(shí)際體系microRNA的檢測(cè)。本論文的具體內(nèi)容包括如下：
　　1.制備了不同形貌的金納米結(jié)構(gòu)。采用簡(jiǎn)單、可控的電化學(xué)沉積法，通過(guò)改變ITO表面狀態(tài)、沉積電位、沉積時(shí)間、

3、前驅(qū)體溶液濃度和電解質(zhì)組成等實(shí)驗(yàn)條件，可控制備了三維分層的花狀金納米結(jié)構(gòu)。并通過(guò)SEM、UV-vis和SERS等儀器對(duì)所制得的金納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性能表征。并在此基礎(chǔ)上，我們對(duì)三維分層金納米結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理做了初步的探索。
　　2.構(gòu)建了無(wú)標(biāo)記的電化學(xué)DNA生物傳感器。選取上述方法制備的4種具有代表性形貌的金納米結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了4種基于金納米結(jié)構(gòu)的電化學(xué)DNA傳感器。通過(guò)對(duì)4種傳感器的有效電極面積、檢測(cè)線性范圍和檢出限的研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

4、明具有大的比表面積的電化學(xué)DNA傳感器具有較低的檢出限。綜合考慮其他影響因素，我們選擇了檢測(cè)現(xiàn)象范圍寬，檢出限較低的光滑三維分層金納米結(jié)構(gòu)作為后續(xù)的電化學(xué)檢測(cè)平臺(tái)。
　　3.構(gòu)建了電化學(xué)miRNA-21生物傳感器。在上述研究基礎(chǔ)上，我們構(gòu)建了基于金納米結(jié)構(gòu)的電化學(xué)生物傳感器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)肺癌標(biāo)志物microRNA-21高靈敏、特異性的檢測(cè)。不僅如此，該傳感器還可用于人體肺癌細(xì)胞系(A549)中miRNA-21的檢測(cè)，最低可檢測(cè)出100