基于絲網(wǎng)印刷電極的納米增敏型電化學(xué)適體生物傳感器研究.pdf

1、核酸適配體因其合成方法簡單、能長時間保存、對溫度弱敏感性、便于保存等優(yōu)點逐漸成為一種新型的分子識別工具。蛋白質(zhì)作為人體內(nèi)六大基本營養(yǎng)物質(zhì)之一，在生命體的各項活動中起著重要作用。定量分析是研究蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)，特別是對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和作用研究、疾病的診斷以及藥品、轉(zhuǎn)基因的產(chǎn)品及臨床的分析有深遠(yuǎn)的意義。隨著技術(shù)迅猛發(fā)展，生命科學(xué)的迅速發(fā)展對蛋白質(zhì)的檢測提出了新的要求，當(dāng)前的傳感器技術(shù)發(fā)展還不成熟不能完全滿足這些需求。因此，許多研發(fā)人員為研發(fā)出更靈

2、敏、更快速、更準(zhǔn)確、更簡便的蛋白質(zhì)檢測技術(shù)努力著。電化學(xué)檢測技術(shù)具備良好的選擇性、檢測時間短、測試費用低、靈敏度高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于核酸適體生物傳感器的檢測。
　　本文的目的通過利用量子點優(yōu)異的電化學(xué)性能、印刷電極的便利性、金納米顆粒和石墨良好的導(dǎo)電性，研究基于適配體和凝血酶高度專一的生物識別，石墨和DNA、六氨合釕(Ⅲ)陽離子的靜電吸附作用，應(yīng)用于蛋白質(zhì)的檢測。論文的具體研究思路如下:
　　(1)基于量子點包裹的硅納米顆

3、粒和金納米顆粒沉積的金印刷電極的新型靈敏的電化學(xué)生物傳感器。通過循環(huán)伏安法和阻抗法研究了電極表面電子傳遞行為以及對金屬鎘離子的催化氧化行為。實驗結(jié)果表明沉積了金納米顆粒印刷金電極與裸印刷金電極比，電流信號明顯增強，成功實現(xiàn)了第一次信號放大。而銻化鎘量子點修飾前后阻抗明顯增大實現(xiàn)了第二次的信號放大。這兩次的信號放大使得該傳感器的靈敏度明顯高于同類檢測器，檢測限低于同類型檢測器。同時它還具有穩(wěn)定性好，選擇性好，重現(xiàn)性好等優(yōu)點。而印刷電極的選

4、用使得它在可以滿足攜帶方便，可批量化生產(chǎn)，低成本等現(xiàn)實應(yīng)用所需的要求。
　　(2)基于核酸適配體構(gòu)型轉(zhuǎn)變機制和放大信號納米粒子技術(shù)，設(shè)計了一個高靈敏檢凝血酶的電化學(xué)生物傳感器。通過交流阻抗法對每一步電極修飾前后進行了表征，確保傳感界面的成功組裝。使用六氨合釕[Ru(NH3)6]3+為電化學(xué)探針，借助石墨（Graphene）的信號放大功能，通過檢測電極表面吸附的[Ru(NH3)6]3+的還原量，實現(xiàn)對凝血酶的分析。實驗設(shè)計的電化學(xué)適

5、體生物傳感器的線性范圍為2.0×10-8-1.0×10-7 ng·mL-1，檢出限0.1×10-9ng·mL-1。本實驗證明傳感器表現(xiàn)出高靈敏度和選擇性好兩大特點，同時還證明了其用于實樣檢測的可靠性。實驗結(jié)果表明石墨對氧化還原電流放大起到重要作用也是傳感器得以順利檢測較低濃度凝血酶的關(guān)鍵。
　　(3)以多壁碳納米管(WCNTs)和亞甲基藍(lán)(MB)為原料，通過反應(yīng)合成了一種新型Me-WCNTs復(fù)合納米材料，用于電極表面改性，成功設(shè)計