基于石墨烯材料的新型DNA生物傳感器的研制.pdf

1、上海師范人學(xué) 碩士學(xué)位論文論文題目：基于石墨烯材料的新型D N A 生物傳感器學(xué)科專業(yè)：分析化學(xué)學(xué)位申請人：卜揚(yáng)指導(dǎo)教師姓名：黃杉生摘 要D N A 生物傳感器是進(jìn)行D N A 結(jié)構(gòu)分析和檢測的重要手段，主要依賴于探針與目標(biāo)分析物之間高特異性的生物識別過程，即D N A 分子間的特異性互補(bǔ)配對規(guī)律，實(shí)現(xiàn)對特定序列D N A 的快速識別和檢測，通過與能量轉(zhuǎn)換器的整合或耦聯(lián)，提供關(guān)于氧化還原標(biāo)記物的可測信號輸出。有效的D N A 信號傳感系

2、統(tǒng)可以應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)工程，疾病預(yù)防與治療，新型食品的研發(fā)，環(huán)境監(jiān)測與治理等多個(gè)研究領(lǐng)域，因此，制備出快速，便攜，靈敏的生物傳感器來實(shí)現(xiàn)對基因表達(dá)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測和對基因表達(dá)產(chǎn)物性質(zhì)的測定有著十分重要的作用。石墨烯，作為碳的一種新的形態(tài)，是s p 2 雜化碳原子組成的單層材料，是碳的二維結(jié)構(gòu)。由于其有高比表面積、高電傳導(dǎo)性、室溫下極好的電子遷移率、高機(jī)械性能和靈活性，因此可以作為制備電化學(xué)傳感器和生物傳感器的一個(gè)理想材料。與碳納米管不同，石

3、墨烯不含金屬雜質(zhì)，這使它在電化學(xué)應(yīng)用上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。由于石墨烯的生物兼容性，將其應(yīng)用于生物傳感器領(lǐng)域，將有一個(gè)非常好的發(fā)展前景。本論文的研究工作主要是將層層自組裝技術(shù)與石墨烯材料相結(jié)合，用于電化學(xué)生物傳感器的研制中。研究思路表現(xiàn)為：( 1 ) 利用石墨烯材料具有的促進(jìn)電子傳遞的性能和良好的生物兼容性，作為載體材料，研制具備較高靈敏度和較好選擇性的電化學(xué)生物傳感器；( 2 ) 以石墨烯和其它活性材料作為電極的基底材料，利用層層組裝技術(shù)

4、，研制電化學(xué)傳感器，并對傳感器響應(yīng)機(jī)制進(jìn)行研究。本論文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)部分：1 基于石墨烯／聚苯胺納米線的新型電化學(xué)D N A 生物傳感器石墨烯和聚苯胺納米線的復(fù)合納米層有著較高的導(dǎo)電性和生物親合性，研制上海師范大學(xué) 碩士學(xué)位論文阻抗差曼篡三蘭翥親薹簍凳二簇嘉簍萎二霎譽(yù)是囂。。／掣。。；娑iS 燮6 掣8 ?“4 ““吣1 “4 D N Am ’生物傳感器不同層之間的形態(tài)差異。結(jié)果表明，該修飾電極所吸甄。。。。。u - 、^探