功能納米界面的構建及其在生物傳感中的應用.pdf

1、基于生物識別的高度專一性與電化學信號檢測的放大作用相結合的電化學生物傳感器，具有靈敏度高、選擇性好、成本低、易于微型化等優(yōu)點，在臨床診斷和環(huán)境分析等方面有著廣闊的應用前景。如何將生物組分高效、穩(wěn)定地固定在基體表面是生物傳感器構建的關鍵。本論文通過發(fā)展一系列新型的生物相容性納米材料，改進生物分子的固定化方法，有效提高了固定化生物組分的活性，進而構建了幾種性能優(yōu)良的電化學生物傳感器。 主要工作如下： 1．合成了新型核殼型金-

2、普魯士藍納米粒子(PB@Au)，采用層層組裝技術成功制備了{PB@Au}<，n>/ITO電極。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、傅立葉紅外光譜(FT-IR)、紫外可見吸收光譜(UV-Vis)以及電化學方法等對{PB@Au}<,n>/IYO進行了表征，結果表明，PB@Au納米粒子被均勻可控地組裝到了ITO電極表面，并對H<,2>O<,2>有顯著的催化作用。 2．基于模板技術，采用電化學方法制備了三維多孔PB膜修飾電極。利用SEM、FT

3、-IR及電化學等方法對三維多孔結構的PB膜進行了表征。結果表明，三維多孔 PB 膜修飾電極，有效提高了電極的比表面積和底物的擴散傳質速度?；赑B對H<,2>O<,2>具有良好的電催化作用，進一步在三維 PB 膜上自組裝葡萄糖氧化酶(GOx)，制得葡萄糖生物傳感器。該傳感器在1.O×lO<'-6>～1.5×10<'-3>mol·L<'-1>濃度范圍內對葡萄糖的響應呈線性關系，響應時間小于3s。 3．采用電化學沉積技術在ITO電極

4、表面沉積殼聚糖(CHIT)和二氧化硅(SiO<,2>)納米粒子，去除SiO<,2>納米粒子后獲得三維多孔結構CHIT膜，進而將乙肝表面抗體(HBsAb)固定于該三維多孔結構中，制備了基于三維多孔結構的CHIT/HBsAb免疫傳感器。采用SEM、電化學方法對電極的形貌和逐層修飾過程進行了表征，并對免疫傳感器的性能進行了研究。結果表明，該免疫傳感器制備過程簡單、穩(wěn)定性好、靈敏度高，檢測乙肝表面抗原(HBsAg)的檢測限為3.89ng-mL<

5、'-1>。將制備的傳感器用于實際樣品分析，結果令人滿意。該免疫傳感器在臨床檢測方面有良好的應用前景。 4．合成了殼聚糖-戊二醛-半胱胺(CHIT-GA-Cys)三維網(wǎng)狀復合物，將該復合物自組裝到金電極表面后浸入到金納米粒子(AuNPs)溶液中，利用納米金與氨基間的強烈吸附作用固定HBsAb，進而制備了殼聚糖-戊二醛-半胱胺/金納米粒子(CHIT-GA．Cys/AuNPs/HBsAb)免疫傳感器。采用循環(huán)伏安法(CVs)和交流阻抗