氧化石墨烯-多肽基熒光生物傳感器的構(gòu)建及其應(yīng)用研究.pdf

1、石墨烯是一種單原子層、二維碳納米材料,因其優(yōu)異的性能,成為目前碳材料研究的一大熱點(diǎn)。氧化石墨烯,是石墨烯材料經(jīng)過強(qiáng)氧化后再加水分解而得,與石墨烯一樣具有優(yōu)異的電學(xué)性能、導(dǎo)熱性能、力學(xué)強(qiáng)度、比表面積大等優(yōu)點(diǎn)。氧化石墨烯表面含有大量的含氧基團(tuán)使其具有良好的水溶性和生物相容性,為其在生物應(yīng)用和生物傳感領(lǐng)域開啟了一扇大門。近年來,基于氧化石墨烯的生物傳感器已被用于檢測DNA、蛋白質(zhì)、酶等生物分子中。
　　本文以多肽-氧化石墨烯熒光傳感器的

2、研究為基礎(chǔ),通過設(shè)計(jì)合成特定序列的肽鏈,探索氧化石墨烯與多肽之間的作用機(jī)理,構(gòu)建熒光生物傳感器,用于蛋白酶、無機(jī)離子的檢測分析。具體概述如下:
　　第一、本文首先綜述了熒光傳感器及其研究進(jìn)展,探討了熒光共振能量轉(zhuǎn)移傳感機(jī)理。其次,簡要介紹氧化石墨烯及其主要性質(zhì)和制備方法,并分析其在熒光傳感器應(yīng)用方面的研究進(jìn)展。最后,基于以上討論,提出論文設(shè)想和主要內(nèi)容。
　　第二、設(shè)計(jì)合成一條標(biāo)記有熒光基團(tuán)標(biāo)記的短肽,所包含的特異性序列能夠

3、被膠原酶特異性水解。利用化學(xué)氧化還原法合成氧化石墨烯。構(gòu)建氧化石墨烯-肽鏈熒光傳感器,并探討了氧化石墨烯和肽鏈之間的作用機(jī)理。利用膠原酶對肽鏈的特異性水解,建立一個(gè)靈敏、快速的熒光turn-on方法檢測膠原酶,具有寬的檢測范圍0-120μg/mL,檢測限低達(dá)9.75ng/mL。
　　第三、設(shè)計(jì)一條多肽鏈,含有能被胰蛋白酶特異性水解的精氨酸。首先,肽鏈與量子點(diǎn)結(jié)合形成量子點(diǎn)-肽鏈共聚物,隨后,向其中引入氧化石墨烯,利用氧化石墨烯高效

4、的猝滅能力,構(gòu)建一個(gè)更靈敏的氧化石墨烯-肽鏈-量子點(diǎn)熒光生物傳感器。隨著胰蛋白酶對肽鏈的水解,釋放出量子點(diǎn)使其脫離氧化石墨烯表面,達(dá)到胰蛋白酶的檢測?？疾炝俗罴褜?shí)驗(yàn)條件并探討了作用機(jī)理。
　　第四、嘗試設(shè)計(jì)一條肽鏈,構(gòu)建氧化石墨烯基熒光傳感器檢測汞離子。肽鏈含有帶有天然熒光的氨基酸,與氧化石墨烯作用后熒光被猝滅;隨后,利用半胱氨酸殘基能夠與汞離子作用,當(dāng)汞離子與肽鏈中的半胱氨酸結(jié)合,將色氨酸拉離氧化石墨烯表面,熒光恢復(fù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汞