掃描電化學(xué)顯微術(shù)構(gòu)建酶微米結(jié)構(gòu).pdf

1、第一章:首先對(duì)掃描電化學(xué)顯微鏡(SECM)的試驗(yàn)裝置，工作模式進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。然后就SECM的應(yīng)用在以下兩個(gè)方面做了較詳細(xì)的介紹：1.SECM在生物方面的應(yīng)用，其中包括對(duì)酶，抗原/抗體，DNA及細(xì)胞的檢測(cè)和成像；2.SECM在各種材料表面進(jìn)行微修飾，尤其是生物材料微米圖形的構(gòu)建。本章共引用文獻(xiàn)113篇。 第二章:我們用葡萄糖氧化酶(GOx)修飾過的微米電極表征了辣根過氧化物酶(HRP)，并將得到的結(jié)果與收集模式及反饋模式表征的

2、結(jié)果進(jìn)行了比較。我們首先用交聯(lián)法將GOx固定在金圓盤微米電極的周圍，在含有葡萄糖及氫醌(H2Q)的溶液中用此電極表征了HRP的活性。由于葡萄糖與溶液中的O2可以在電極上的GOx的催化下生成H2O2，H2O2與H2Q即可在HRP的催化下生成苯醌(BQ)，BQ在電極上可以被還原生成H2Q，使探頭掃描電流增大，從而表征了HRP的活性。由于用這種電極表征HRP時(shí)底物中的一種即H2O2是在電極上生成的，而不是一直存在于溶液中，所以用它表征所得的結(jié)

3、果分辨率比收集模式好，而靈敏度較反饋模式要高。 第三章:用凹形鉑微米電極在鉑基底電極上構(gòu)建得到了GOx的微米點(diǎn)。在本章中我們首先將電聚合絕緣及電化學(xué)刻蝕相結(jié)合制得了凹形鉑微米電極，然后又用電化學(xué)方法研究了GOx在鉑電極上的電化學(xué)吸附特性，確定了GOx在鉑電極上電化學(xué)吸附的最佳條件為：GOx濃度為10 mg/mL，溶液中含有0.8×10-3mol/L的Triton X-100，電極電吸附電位1.3 V(vs.Ag/AgCl)，恒電

4、位時(shí)間60 min；最后將凹形鉑電極應(yīng)用到電吸附構(gòu)建GOx的過程中，將其作為參比電極及輔助電極，將基底鉑電極作為工作電極，通過GOx的電吸附構(gòu)建得到了有活性的微米點(diǎn)，其直徑在20μm左右，并用SEM及SECM進(jìn)行了表征。 第四章:我們用掃描電化學(xué)顯微術(shù)“蘸筆法”構(gòu)建了葡萄糖氧化酶(GOx)微米點(diǎn)。本章將原子力顯微鏡中的“蘸筆式”納米刻飾技術(shù)(Dip-Pen nanolithography，DPN)技術(shù)的理念運(yùn)用到SECM中。在工

5、作中首先制作了雙鉑微米電極，根據(jù)上章選擇的最佳條件將GOx電吸附富集到其中一根微米電極上。將電極逼近到鉑基底電極上以后，其中一個(gè)鉑微米電極作為參比和輔助電極，而吸附了GOx的電極作為工作電極，在其上施加一合適電位使GOx脫吸到溶液中，同時(shí)在基底鉑電極上施加GOx最佳的吸附電位，通過吸附-脫吸-吸附的過程使GOx固定到基底鉑電極上得到有活性的GOx微米點(diǎn)，并用SECM對(duì)其活性進(jìn)行了表征，得到的微米點(diǎn)直徑在20 μm左右。另外，在構(gòu)建GOx

6、微米點(diǎn)時(shí)，為了減小GOx擴(kuò)散所引起的微米點(diǎn)的擴(kuò)大，我們還采用了在雙鉑微米電極和基底鉑電極之間形成一個(gè)厚度在2-4μm，直徑與雙鉑微米電極外徑相同的液膜這一新技術(shù)。第五章中我們?cè)诘谒恼碌幕A(chǔ)上將SECM“蘸筆法”構(gòu)建生物物質(zhì)微米點(diǎn)這一方法進(jìn)行拓展，將其運(yùn)用到HRP微米點(diǎn)的構(gòu)建中。本章中我們首先研究了生物素化的HRP(Bio-HRP)在鉑電極上的吸附及脫吸特性；在構(gòu)建HRP微米點(diǎn)時(shí)，先根據(jù)Bio-HRP在鉑電極上吸附的最佳條件，將Bio-H