基于碳基納米材料的可視化生物傳感器的構(gòu)建.pdf

1、人類目前面臨的兩大問題:癌癥的早期診斷和環(huán)境污染問題監(jiān)控。而兩大問題解決的根本在于基層源頭。經(jīng)典方法的局限性無(wú)法規(guī)模應(yīng)用于基層實(shí)際中。因此，構(gòu)建低花費(fèi)、操作簡(jiǎn)單及靈敏度高的便攜式雙模生物傳感器極為重要。
　　本文自主設(shè)計(jì)制作了多種熒光及比色紙基微流控生物傳感器件。利用原位生長(zhǎng)法，在紙芯片表面生長(zhǎng)貴金屬納米材料，制備了熒光背景低、比表面積大的紙基基底。圍繞家居式的快速簡(jiǎn)便檢測(cè)診斷，結(jié)合新穎的納米模擬酶可視化比色檢測(cè)。成功地將熒光/比

2、色雙模生物傳感器用于腫瘤細(xì)胞內(nèi)microRNA小分子、癌胚抗原、多糖腫瘤標(biāo)志物及環(huán)境中重金屬離子的高靈敏檢測(cè)中，為腫瘤疾病早期預(yù)警及環(huán)境污染檢測(cè)提供了可靠依據(jù)。
　　主要開展了以下四個(gè)方面的研究工作:
　　(1)基于Pd/Fe3O4@C模擬酶微流控紙基多通道比色免疫傳感器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。采用原位生長(zhǎng)的方法綠色合成比天然酶更穩(wěn)定與生物相容性好的具有過氧化物酶活性的Pd/Fe3O4@C。設(shè)計(jì)多通道三維紙芯片，通過在紙基底上生長(zhǎng)金納

3、米花進(jìn)一步放大信號(hào)，同時(shí)檢測(cè)多種抗原抗體。該納米材料模擬酶可廣泛應(yīng)用在生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
　　(2)基于石墨烯量子點(diǎn)紙基雙模生物傳感器用于細(xì)胞表面多糖的動(dòng)態(tài)表達(dá)。在紙基表面原位生長(zhǎng)一層金納米棒用以降低紙的背景熒光。通過再生長(zhǎng)一層多孔銀及多枝雜交鏈反應(yīng)用于雙信號(hào)放大，可進(jìn)一步提高細(xì)胞表面多糖檢測(cè)的靈敏度，構(gòu)建可用于對(duì)細(xì)胞表面多糖高靈敏、低成本、快速、可視化檢測(cè)的多通道生物傳感器。
　　(3)基于摻雜碳點(diǎn)的金屬增強(qiáng)雙比率熒光/

4、裸眼雙模生物傳感器用于微量Pb2+測(cè)定。該生物傳感器的檢測(cè)包括顏色變化的可視化預(yù)測(cè)和精確的比率型熒光分析。ZnFe2O4@Au-Ag雙功能納米復(fù)合物的引入不僅可因其磁性使得生物傳感器再生而且可增強(qiáng)熒光強(qiáng)度。氮硫摻雜的碳點(diǎn)(N，S-CDs)具有更高的熒光產(chǎn)率。可用于Pb2+環(huán)境監(jiān)測(cè)中。
　　(4)基于摻雜碳點(diǎn)和可重復(fù)紙基分析設(shè)備的金屬增強(qiáng)比率型熒光/可視化雙模生物傳感器用于多種MicroRNA的檢測(cè)。在紙上生長(zhǎng)銀納米花不僅降低了紙基