納米材料增強電致化學(xué)發(fā)光手性氨基酸傳感器研究.pdf

1、手性是自然界的基本屬性之一，手性識別研究在生命科學(xué)、食品科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)及材料科學(xué)領(lǐng)域具有重要的研究價值。發(fā)展響應(yīng)靈敏、操作簡單、成本低廉、檢測快速的手性識別方法成為生物及藥物的研究熱點。電致化學(xué)發(fā)光技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種新型檢測技術(shù)，它為手性識別研究提供了新思路、新想法。納米材料中，金屬納米材料和碳納米材料具有優(yōu)良的電化學(xué)性能、較大的比表面積、較好的生物相容性等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于生物分子等手性選擇劑的固載，為手性電致化學(xué)發(fā)光傳感器的

2、制備奠定了良好的基礎(chǔ)。本文主要通過制備貴金屬納米材料和功能化碳納米材料，并將其應(yīng)用于手性傳感界面的構(gòu)建，以實現(xiàn)對氨基酸對映體簡單有效、快速靈敏的識別和定量檢測。主要內(nèi)容有以下三部分：
　　1.研究了新型兼具電致化學(xué)發(fā)光性質(zhì)和立體選擇性的納米復(fù)合雜化材料與脯氨酸對映異構(gòu)體（Pro）的相互作用。該研究體系中，在玻碳電極表面采用具有良好成膜性的陽離子交換劑Nafion固載由聯(lián)吡啶釕-金納米粒子復(fù)合材料和β-環(huán)糊精-石墨烯納米復(fù)合材料混合

3、制備的納米復(fù)合雜化材料，用掃描隧道電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和拉曼（Raman）光譜技術(shù)對納米材料特性進(jìn)行研究，采用電致化學(xué)發(fā)光技術(shù)（ECL）考察了該納米復(fù)合雜化材料與脯氨酸對映異構(gòu)體的相互作用。實驗結(jié)果表明，該納米復(fù)合雜化材料修飾電極能與Pro發(fā)生相互作用，并且對D-Pro產(chǎn)生更強信號響應(yīng)，能夠?qū)Ω彼釋τ钞悩?gòu)體產(chǎn)生手性識別。
　　2.研究了由D-氨基酸氧化酶、金鉑納米合金材料和多壁碳納米管構(gòu)建的手性生物傳感

4、界面與D-丙氨酸的相互作用。SEM、循環(huán)伏安技術(shù)（CV）和電化學(xué)交流阻抗技術(shù)（EIS）用于電極修飾過程表面形貌和電化學(xué)性能測試，能量散射光譜儀（EDS）用于電沉積金鉑納米合金材料的制備監(jiān)控。該體系以魯米諾為發(fā)光探針檢測電致化學(xué)發(fā)光信號，因D-氨基酸氧化酶在對D-氨基酸特異性催化氧化過程中產(chǎn)生的過氧化氫是魯米諾電致化學(xué)發(fā)光的共反應(yīng)試劑，可以極大地增強魯米諾的發(fā)光強度。實驗結(jié)果表明，該傳感器能夠?qū)σ幌盗械腄-氨基酸產(chǎn)生信號響應(yīng)，并且對D-丙

5、氨酸（D-Ala）的響應(yīng)更好，而對L-丙氨酸（L-Ala）響應(yīng)很差，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對D-Ala的特異性識別與定量檢測。
　　3.研究了基于L-谷氨酸氧化酶/金鈀納米合金/氯化血紅素-還原氧化石墨烯構(gòu)建的生物傳感界面與L-谷氨酸或D-谷氨酸（L-或D-Glu）的相互作用。修飾電極的構(gòu)建過程如下，首先將化學(xué)還原法制備的氯化血紅素-還原氧化石墨烯復(fù)合材料滴涂在玻碳電極表面，然后采用恒電位法制備金鈀納米合金材料，最后利用Au-S、Au-N鍵