基于石墨烯電極的細胞內嘌呤代謝傳感研究.pdf

1、目的:構建具有高選擇性、靈敏性和穩(wěn)定性的電化學生物傳感器，以實現(xiàn)對細胞質中鳥嘌呤(G)、黃嘌呤(X)、腺嘌呤(A)和次黃嘌呤(HX)的原位檢測。通過研究正常細胞與癌變細胞電化學信號之間的關系，建立可用于評估細胞活性、監(jiān)控細胞癌變的電化學方法。
　　方法:本文以離子液體與化學還原石墨烯的雜化材料修飾玻碳電極(RGI-GCE)作為工作電極，以人乳腺癌(MCF-7)細胞和小鼠胚胎成纖維(BALB/3T3)細胞作為細胞模型，采用線性掃描伏

2、安法(LSV)同時對細胞質中的腺嘌呤和次黃嘌呤進行檢測。并且以多金屬氧酸鹽與還原石墨烯泡沫復合修飾電極(POM@3DGF-GCE)作為工作電極，采用循環(huán)伏安法(CV)對人乳腺癌細胞細胞質中鳥嘌呤和黃嘌呤進行同時檢測。利用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、拉曼光譜儀、X射線粉末衍射等手段對傳感器的表面形貌和內部組成進行表征。采用高效液相色譜法(HPLC)對細胞電化學監(jiān)測細胞內嘌呤代謝進行可靠性驗證。
　　結果:實驗結果表明RGI-GC

3、E和POM@3DGF-GCE電極材料中離子液體及多金屬氧酸鹽被吸附在碳材料表面。RGI-GCE電極在低嘌呤表達的MCF-7和BALB/3T3細胞中產生三個電化學信號，分別歸屬于鳥嘌呤/黃嘌呤氧化峰(0.7 V)，腺嘌呤氧化峰(0.94 V)以及次黃嘌呤氧化峰(1.0 V)。這種電極材料首次實現(xiàn)了腺嘌呤和次黃嘌呤信號的同時檢測。利用 RGI-GCE電極可檢測到細胞癌變后細胞裂解液中腺嘌呤和次黃嘌呤信號的增長率分別為300％和317%，成功

4、利用電化學方法對細胞癌變過程實現(xiàn)監(jiān)控。對于POM@3DGF-GCE電極，附著于石墨烯泡沫表面的多金屬氧酸鹽具有良好的氧化還原活性。利用POM@3DGF-GCE對MCF-7細胞原位裂解液進行循環(huán)伏安法掃描時，產生兩個電化學信號，分別歸屬于鳥嘌呤(1.048 V)和黃嘌呤(1.128 V)的氧化峰信號；在電化學傳感器領域，首次實現(xiàn)了鳥嘌呤和黃嘌呤的同時檢測。利用高效液相色譜法證實了上述細胞電化學方法的可靠性。
　　結論:本課題采用納米