基于SI-ATRP咪唑陽離子功能化CNTs傳感器的研究.pdf

1、分子間弱相互作用力包括靜電作用、氫鍵、陽離子-π、鹵鍵、π-π堆積、疏水及給體-受體相互作用等，本論文利用分子間弱相互作用（π-π堆積、靜電作用力及氫鍵等）構(gòu)筑開發(fā)新型的傳感器，用于生物活性分子（凝血酶、焦磷酸根離子及核酸分子等）的檢測。具體工作概括如下：
　?。?）、采用表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（SI-ATRP）的反應(yīng)原理，在碳納米材料（MWNTs及graphene）表面共價鍵合生長聚咪唑陽離子鏈（Pim），經(jīng)X射線光電子能譜

2、（XPS）及傅里葉紅外光譜（FT-IR）表征，證實(shí)了Pim的成功修飾。另外，還采用了掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）及熱重分析（TGA）等手段對其進(jìn)行了表征。該P(yáng)im-CNTs由于其表面帶正電荷，具有良好的水分散性，其水分散液具有良好的穩(wěn)定性。能用于開發(fā)信號增強(qiáng)型溶液熒光傳感器及信號減弱型電化學(xué)傳感器。
　?。?）、基于表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（SI-ATRP）咪唑陽離子功能化碳納米管（Pim-CNTs），其中

3、Pim-CNTs與熒光素（FAM）標(biāo)記的凝血酶（TB）核酸適配體（FAM-TA）分子間弱相互作用（π-π堆積、靜電作用力及氫鍵等），Pim的表面功能化敏化了CNTs與FAM-TA之間的熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）作用，從而實(shí)現(xiàn)了對TB的低檢測限熒光檢測。該熒光傳感器與傳統(tǒng)的碳納米材料熒光傳感器對比，其中，CNTs表面帶正電荷，具有良好的分散性，無需添加分散劑，能更有效地與FAM-aptamer進(jìn)行FRET，從而實(shí)現(xiàn)了對thrombin的

4、低背景及低檢測限（LOD=2.79pM）檢測。改用Pim-graphene與FAM-ssDNA-aptamer對該原理進(jìn)行驗(yàn)證，同樣實(shí)現(xiàn)了對tcDNA的低檢測限（LOD=250 pM）測定。
　?。?）、基于表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（SI-ATRP）咪唑陽離子功能化碳納米管（Pim-CNTs），其中Pim與鐵氰化鉀（K3Fe(CN)6）、單鏈核酸分子間弱相互作用（π-π堆積、靜電作用力及氫鍵等）大小的差異，制備了置換型核酸電化學(xué)