基于納米聚苯胺的DNA電化學生物傳感的研究.pdf

1、本論文圍繞兩種導電納米聚苯胺修飾電極的制備以及其在DNA電化學生物傳感器中的應用展開了以下研究： (1)采用循環(huán)伏安法(CV)在金電極表面制備了三乙醇胺(TEA)摻雜的聚苯胺納米纖維(TEA-PANI)，并通過靜電吸附將單鏈DNA(ssDNA)探針固定在修飾電極上。利用掃描電鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)對DNA固定前后修飾電極的表面形貌進行了表征，同時采用CV、差分脈沖伏安法(DPV)和方波伏安法(SWV)對三乙醇胺摻雜

2、的PANI修飾電極的電化學性質進行了表征。結果發(fā)現，有TEA摻雜的PANI的導電性大大提高，而且TEA-PANI納米纖維較大的比表面積和豐富的陽離子更有利于DNA探針的靜電吸附固定；以鹽酸異丙嗪(PZH)為雜交指示劑，采用DPV和交流阻抗法(EIS)對雜交信號進行檢測，成功實現了對互補序列DNA片段的識別和定量檢測，探討了該測試體系的機理。研究發(fā)現，TEA-PANI納米纖維中TEA的存在大大增強了檢測的靈敏度。 (2)電化學法制

3、備了離子液體[bmim]BF4和硫酸共摻雜的納米導電PANI修飾電極，系統(tǒng)地研究了聚合方法、聚合時間、離子的摻雜、pH值等一系列參數對PANI修飾電極的電化學性能的影響。結合AFM、紫外(UV)、紅外(IR)光譜對它的形貌和結構進行了表征。結果發(fā)現，納米聚苯胺修飾電極聚合條件的最優(yōu)結果為：選擇采用恒電位法(0.8V)，在ITO電極上制備PANI/BF4-/H2SO4修飾電極，聚合時間為150s。以PZH(PBS)緩沖溶液作為電解液，當緩

4、沖溶液的pH值為6.1時，PANI修飾電極的電化學性能最好；紅外和紫外光譜的測試結果顯示離子液體已經摻雜到聚苯胺中，且離子液體的摻雜大大提高了聚苯胺膜的導電性。此外，研究了PZH在PANI/BF4-/H2SO4修飾電極上的動力學過程。 (3)在前面研究的基礎上，利用納米導電PANI和摻雜劑硫酸及離子液體[bmim]BF4三者的協(xié)同效應改善了探針DNA的固定效果，制備了高靈敏度的DNA電化學生物傳感器。以PZH為指示劑，研究了PZ