基于聚(5-醛基吲哚)功能材料的生物傳感器研制及應用.pdf

1、導電聚合物(CPs)由于具有快速的電子轉(zhuǎn)移能力、良好的特異性、較高的靈敏度和較好的生物相容性等獨特優(yōu)勢，在生物傳感器的研制中得到了廣泛應用。導電聚合物不僅可以作為生物活性物質(zhì)的固定載體，而且在傳感元件的信號轉(zhuǎn)換方面也發(fā)揮著重要的作用。導電聚合物/碳納米管復合物(CPs/CNTs)的性能主要取決于碳納米管與導電聚合物之間的相互作用，尤其是碳納米管所具備的優(yōu)良導電性能和較大的比表面積，能夠使復合材料的電化學活性和生物兼容性得到協(xié)同提高。本論

2、文通過電化學聚合的方法，成功制備了聚(5-醛基吲哚)及其碳納米管復合材料，并將其應用于電化學發(fā)光和電化學免疫傳感器的研制，主要內(nèi)容如下:
　　1.在乙腈體系中，利用電化學合成的方法，成功制備了一種性能優(yōu)良的聚(5-醛基吲哚)膜。繼而又通過在碳納米管修飾電極上直接電化學氧化5-醛基吲哚(5FIn)單體的方法，制備了一種具有納米結(jié)構(gòu)的聚(5-醛基吲哚)/碳納米管復合材料。循環(huán)伏安(CV)研究表明，制備的聚(5-醛基吲哚)及其碳納米管復

3、合物膜都具有良好的電化學與氧化還原活性。聚(5-醛基吲哚)的掃描電鏡圖表現(xiàn)為疏松多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而復合物膜則表現(xiàn)為一層由均勻且完整的纖維狀顆粒構(gòu)成的致密薄膜，比單純的聚(5-醛基吲哚)膜具有更大的比表面積和更優(yōu)良的電荷傳輸性能。這些性能有助于拓寬導電聚合物/碳納米管復合材料在生物傳感器領(lǐng)域中的應用，具有潛在的應用價值。
　　2.基于導電聚（5-醛基吲哚），研制了一種信號放大型電化學發(fā)光傳感器，并成功用于Ramos細胞的檢測。醛基為吸

4、電子基團，具有很強的親核反應特性，因此氨基修飾的寡核酸鏈可以通過與醛基的共價鍵合固定到固相基質(zhì)表面。適體與靶細胞之間的特異識別與高度親和、聚（5-醛基吲哚）對電化學發(fā)光反應的猝滅作用，以及納米金顆粒(AuNPs)對ECL探針信號的放大作用，都有利于檢測靈敏度與選擇性的提高。該電化學發(fā)光傳感器具有較寬的檢測范圍，其響應信號與細胞濃度的對數(shù)值在500～1.0×105cells mL-1范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，計算得到其檢測限為300cells m

5、L-1。
　　3.基于聚(5-醛基吲哚)/碳納米管復合物，構(gòu)建了一種免標記電化學免疫傳感器，通過測定免疫反應前后電化學響應信號的變化，實現(xiàn)了AFP抗原的免標記檢測，檢測限為0.02ng mL-1。該免疫傳感器制作方法簡便，具有較高的靈敏度、良好的特異性和重現(xiàn)性。靈敏度的提高主要源于復合材料和納米金膠的雙重放大作用。納米結(jié)構(gòu)的聚(5-醛基吲哚)/碳納米管復合物膜具有較大的比表面積和良好的生物相容性;金納米顆粒在電化學反應中能夠起到類