基于石墨烯-聚(6-羧基吲哚)復合材料的生物傳感器研制及應(yīng)用.pdf

1、導電聚合物(CPs)，具有電子轉(zhuǎn)移速度快、靈敏度高、特異性及生物相容性較好等優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用于生物傳感器的研制。導電聚合物在生物傳感器中可以固定生物活性分子，還在傳感元件的信號轉(zhuǎn)換上起著極其重要的作用。石墨烯(Gr)具有六角晶胞結(jié)構(gòu)且包含大π鍵，它能夠和富含π鍵的導電聚合物利用π-π堆積作用進行復合，以改善復合物性能。尤其是石墨烯具備極好導電性、催化活性、較大的比表面積，使得復合材料的電化學活性及生物相容性得到了協(xié)同提高。本論文通過

2、電化學聚合的方法，制備了導電石墨烯/聚(6-羧基吲哚)復合材料，且成功實現(xiàn)了電化學發(fā)光和免標記電化學免疫傳感器的構(gòu)建，其主要內(nèi)容包括以下部分:
　　1.首次在乙腈體系中，采用電化學聚合的方法在石墨烯修飾的玻碳電極上，直接電化學聚合6-羧基吲哚單體，成功地制備了一種具有納米結(jié)構(gòu)的導電石墨烯/聚(6-羧基吲哚)復合材料。利用循環(huán)伏安法對石墨烯/聚(6-羧基吲哚)復合材料進行表征，發(fā)現(xiàn)該復合材料具有良好的電化學活性。電化學還原的石墨烯呈

3、片層結(jié)構(gòu)且表面有輕微褶皺，而復合材料卻呈現(xiàn)出由完整纖維構(gòu)成的納米結(jié)構(gòu)，與單純的聚(6-羧基吲哚)膜相比，復合材料有著更高的導電性以及更大的比表面積。這些優(yōu)良性能可以幫助拓展石墨烯/導電聚合物在生物傳感器領(lǐng)域中的應(yīng)用，具有潛在的實用價值。
　　2.基于導電石墨烯/聚(6-羧基吲哚)復合材料，成功研制了新型電致化學發(fā)光適體生物傳感器。通過測定電化學發(fā)光信號的前后變化，實現(xiàn)了對凝血酶濃度的靈敏檢測，檢測范圍在0.0001 nM到10 n

4、M之間，對凝血酶的檢測限是3fM。該傳感器檢測范圍寬，靈敏度高、而且具有較好的特異性。該傳感器的高檢測靈敏度主要得益于復合材料以及金納米粒子的雙重放大作用。該電化學發(fā)光傳感器對凝血酶分析測定提供了一種簡單、低消耗的新途徑。
　　3.基于石墨烯/聚(6-羧基吲哚)復合材料，成功研制了一種新型免標記的電化學免疫傳感器，根據(jù)傳感器免疫反應(yīng)前后電化學信號的不同變化，可以對癌胚抗原(CEA)實現(xiàn)免標記檢測，檢測范圍在0-90 ng mL-1