納米材料新型復(fù)合膜的構(gòu)筑及其生物傳感器研究.pdf

1、電化學(xué)生物傳感器具有準(zhǔn)確、快速、簡便、靈敏等優(yōu)點(diǎn)，在藥物分析、食品檢測和臨床診斷等領(lǐng)域都具有重要的意義。隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展，納米材料在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用已成為了目前的研究熱點(diǎn)。本論文主要圍繞納米材料在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用以及電化學(xué)生物傳感器敏感界面的構(gòu)建展開研究，構(gòu)筑了幾種不同的電化學(xué)傳感器。
　　 論文構(gòu)建了基于銀納米線和金-銀納米管的電化學(xué)無酶傳感器。通過一步多元醇法制備了形貌均一銀納米線，其直徑為100 nm

2、左右;并以銀納米線為模板，通過置換反應(yīng)制備了具有空心管狀結(jié)構(gòu)的金-銀納米管。構(gòu)建了銀納米線/殼聚糖膜修飾電極，實(shí)現(xiàn)了對(duì)過氧化氫快速、靈敏的測定，其線性范圍為0.008～1.350mmol L-1，檢出限為2μmol L-1(S/N=3);將其用于對(duì)牛奶中過氧化氫的測定，回收率在91.7％～107.9％之間。構(gòu)建了殼聚糖/金-銀納米管復(fù)合膜修飾電極，實(shí)現(xiàn)了對(duì)抗壞血酸的分析測定，其線性范圍為0.005～2.000 mmol L-1，檢出限為

3、2mol L-1(S/N=3);將其用于對(duì)維生素片中抗壞血酸的測定，測定值與標(biāo)示值相符。所構(gòu)筑的電化學(xué)無酶傳感器具有良好的重現(xiàn)性和較強(qiáng)的長期穩(wěn)定性。
　　 論文構(gòu)建了辣根過氧化物酶/膽固醇氧化酶（HRP/ChOx）雙酶體系，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)膽固醇的分析測定。制備了聚烯丙基胺鹽酸鹽-多壁碳納米管-金納米粒子(PAH-MCNTs-GNPs)納米復(fù)合物，依靠其與酶之間的靜電作用，采用LBL技術(shù)制備了(PAH-MCNTs-GNPs/HRP)m

4、/(PAH-MCNTs-GNPs/ChOx)n多層膜;通過掃描電子顯微鏡(SEM)和電化學(xué)阻抗譜(EIS)證實(shí)了雙酶多層膜組裝過程的有序性。通過循環(huán)伏安法(CV)驗(yàn)證了雙酶多層膜修飾電極對(duì)膽固醇的檢測機(jī)理。對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明雙酶體系中HRP的存在顯著提高了響應(yīng)信號(hào)，同時(shí)具有良好電子傳遞能力的MCNTs和GNPs也可增強(qiáng)響應(yīng)信號(hào)。在優(yōu)化條件下，所構(gòu)筑的雙酶多層膜修飾電極對(duì)膽固醇的測定范圍為0.18～11 mmol L-1，檢出限為0.02 mm

5、olL-1(S/N=3)。將雙酶多層膜修飾電極用于對(duì)人血清樣品中膽固醇的測定，回收率在92.2％～98.5％之間，表明其在復(fù)雜體系中具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 論文構(gòu)建了基于碳納米管和金納米簇的電化學(xué)免疫傳感器。制備了聚二烯丙基二甲基氯化銨-多壁碳納米管(PDCNTs)納米復(fù)合物，依靠PDCNTs與聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)之間的靜電作用，通過LBL技術(shù)在玻碳電極表面修飾上PDCNTs/(PSS/PDCNTs)2納米多層膜，再

6、采用電沉積技術(shù)在多層膜修飾電極表面沉積上花朵狀的金納米簇，然后在其表面固定上癌胚抗原(CEA)的抗體制備了免疫電極。通過通過SEM、EIS和CV表征了免疫電極的制備過程。在優(yōu)化條件下，所構(gòu)筑的免疫電極對(duì)CEA的測定范圍為0.1～2.0 ng mL-1和2.0～160.0 ngmL-1，檢出限為0.06 ng mL-1(S/N=3)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，MCNTs可促進(jìn)電子傳遞，增加抗體固定量，從而提高傳感器性能。所構(gòu)筑的免疫電極具有良好的再生

7、性、長期穩(wěn)定性和抗干擾性，且可用于對(duì)人血清樣品中CEA含量的測定。
　　 論文構(gòu)建了基于殼聚糖-碳納米管-金納米粒子(CS-CNTs-GNPs)納米復(fù)合物膜的電化學(xué)免疫傳感器。通過一步法電沉積技術(shù)在玻碳電極表面修飾上CS-CNTs-GNPs納米復(fù)合物膜，然后在其表面固定上CEA抗體制備了免疫電極。CS-CNTs-GNPs納米復(fù)合物膜具有多孔的三維結(jié)構(gòu)，有利于有效地固定抗體，且具有較強(qiáng)的導(dǎo)電性、高穩(wěn)定性和良好的生物相容性。通過EI