基于碳微米球和Fe-,3-O-,4-磁性納米粒子的生物傳感器.pdf

1、隨著納米材料制備技術(shù)的提高，表征手段的完善，以及與化學(xué)和生命科學(xué)的融合，對生命中的微環(huán)境及組分的快速探知和可控的要求，納米材料的特性，賦予了電化學(xué)生物傳感器更有所作為的空間。特別是近些年來，復(fù)合納米材料的雜化，協(xié)同的電化學(xué)催化性能，使該電化學(xué)傳感器備受人們的關(guān)注。生物傳感器的研究和應(yīng)用發(fā)展迅猛，它利用生物活性物質(zhì)的親和性，如酶-底物、酶-輔基、抗原-抗體、激素-受體等的分子識別功能，可以有選擇地檢測待測物。基于生物識別的高度專一性與電化

2、學(xué)信號檢測的放大作用相結(jié)合的電化學(xué)生物傳感器，具有靈敏度高、選擇性好、易于微型化和自動化等優(yōu)點，在臨床診斷、生物分析、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程控制、化學(xué)物質(zhì)安全性評價以及食品、制藥等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 本研究論文主要是通過發(fā)展新型的生物納米材料及其固定方法，將這些納米材料組裝到電極表面，以達到改進固定生物組分活性、提高傳感器靈敏度等目的。所得的修飾電極可在低電位下實現(xiàn)對過氧化氫的靈敏檢測，能用于生物傳感界面的構(gòu)建，以此為出發(fā)點用

3、水熱法一步合成了綠色、環(huán)保的球狀的碳微米球(第2章)；用正己烷(第3章)為溶劑利用溶劑熱法合成了Fe3O4磁性納米顆粒，這兩種納米材料均成功應(yīng)用于生物傳感器的構(gòu)建。具體內(nèi)容如下： 1.第2章中，利用水熱法制備了表面具有多種活性基團的碳微米球，納米結(jié)構(gòu)大的表面積能極大的提高酶的負載量，同時為固定酶提供了很好的微環(huán)境。將表面分散了均一納米孔的微米球作為傳感器件能保證酶和底物之間有盡可能大的接觸面積，提高生物傳感器的響應(yīng)性能。研究了碳

4、微米球修飾玻碳電極的電化學(xué)行為并發(fā)現(xiàn)對過氧化氫有良好的響應(yīng)性能。線性范圍為0.1-1.6 mM，相關(guān)系數(shù)為0.997；靈敏度為120.17μAcm-2 mM-1，檢測下限為0.93μM(S/N=3)。 2.第3章中，利用溶劑熱方法合成磁性納米Fe3O4粒子。納米Fe3O4具有超順磁性，在油酸和十二胺存在的溶液中發(fā)現(xiàn)了一種容易制作單分散性Fe3O4納米粒子的途徑。這些覆蓋了有機配體的粒子在無極性的正己烷溶液中可以很容易地

5、被分散開來。用透射電子顯微鏡觀察顯示被合成的納米粒子呈現(xiàn)出單晶體狀。溶劑熱反應(yīng)的溫度時間的長短對粒子分布起到至關(guān)重要的作用。 3.第4章中，利用第3章中合成出來的磁性納米Fe3O4粒子，分散在殼聚糖(CHIT)中構(gòu)成了Fe3O4-CHIT復(fù)合膜來固定辣根過氧化物酶(HRP)，構(gòu)建了安培型過氧化氫(H2O2)生物傳感器。優(yōu)化了對該生物傳感器性能產(chǎn)生影響的實驗條件。對影響酶電極電化學(xué)性質(zhì)的參數(shù)如pH值、工作電壓都做了研究。結(jié)果表明，