基于納米材料-聚(3,4-乙撐二氧噻吩)的抗壞血酸生物傳感器的研究.pdf

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明。所呈交的學(xué)位論文是在指導(dǎo)教帥指導(dǎo)下，通過我的努力取得的成糶，弗且是自己撰寫的。盡我所知除了文中作了標(biāo)注和斂謝中已經(jīng)作了咎謝的地打外論文中不包含其他人發(fā)表或撰寫過的研究成糶，也不包古在江兩農(nóng)業(yè)人學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)獲得學(xué)位或證書而使用過的材料。與我N對(duì)本研究做山寅獻(xiàn)的剮志，都在論文中怍了明確的說明甜：表示了謝意。如被查有嚴(yán)重侵犯他人知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行為，由本人承擔(dān)麻有的責(zé)任。學(xué)位論文作者親筆簽名：——目期論文使用授權(quán)的說明本人完

2、全了解江兩農(nóng)業(yè)人學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文惻棗：竺蘭蔓有投送變論文的復(fù)印什，允許論文被卉嘲錄l借閱；學(xué)校ur以公布論文的全部或部分內(nèi)容，蚶以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。保密t在——年后解密u『適用本授權(quán)書?？诓槐Ｃ?，車學(xué)位論文膳J環(huán)保密?？谡?qǐng)?jiān)诖？騼?nèi)打“√”學(xué)何皓文作者親筆簽名指導(dǎo)教】】『|j親筆簽名日期：日期：一摘要生物傳感器是指利用生物化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)原理，用固定化的生物材料(酶、抗原、抗體、激素、DNA、RNA)或生物體本

3、身(細(xì)胞、細(xì)胞器、組織)作為敏感元件將生化反應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，測量出挫檢測物質(zhì)及其濃度的裝置。生物傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)、快速、現(xiàn)場、在線活體檢測與分析并且還具有便攜性、可行性、特異性、簡便性、靈敏性、高效性、低成本等優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測與控制、生物制藥與臨床醫(yī)學(xué)、食品安全與生物發(fā)酵等相關(guān)領(lǐng)域。如何改進(jìn)其性能是研究工作者近年來的努山方向，基于此，本論文主要研究了不同納米材料在基于聚(3一乙撐一氧噻吩)(

4、PEDOT)抗壞血酸氧化酶(AO)生物傳感器中的構(gòu)建及J直用，制備出了性能更加優(yōu)良的抗壞血酸(AA)生物傳感器。主要研究內(nèi)容包括三部分；基于多壁碳納米管(MWCNTs)一PEDOT_AO的AA生物傳感器；基于單壁納米管(swcNT)一PEDOT／AO／聚四氟乙烯(nation)的AA生物傳感器：基于金納米顆粒(AuNPs)一PEDOTAO的AA生物傳感器。其體內(nèi)容如下：I，利用電化學(xué)聚合方法制備出MWCNTs—PEDOT納米復(fù)臺(tái)物膜并深

5、入研究了MWCNTs對(duì)復(fù)合物膜的電化學(xué)性質(zhì)和形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。我們發(fā)現(xiàn)MWCNTs的引入可以明顯提高PEDOT的電化學(xué)活性和機(jī)械穩(wěn)定性并使膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大變化，由光滑、致密、規(guī)則的結(jié)構(gòu)改變?yōu)椴灰?guī)則的=三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。隨后我們將AO通過一步電化學(xué)包埋法固定在MWCNTs—PEDOT納米復(fù)合物膜中構(gòu)建出MWCNTsPEDOTAO生物傳感器，并首次對(duì)AA成功進(jìn)行了檢測。該生物傳感器在005mmolL。。20mmolLIAA底物范圍內(nèi)展現(xiàn)出了較

6、好的線性關(guān)系(相關(guān)系數(shù)R為099；信噪比約為3)，響應(yīng)時(shí)間約為20s檢出限為15lunolL‘，靈敏度為2395mAM。。cm’。與先前的PEDOTAO生物傳感器相比，MWCNTs明顯改善了生物傳感器的性能。然而，響應(yīng)時(shí)間和靈敏度等性能指標(biāo)仍需改善。2采用了一種簡單有效的方法制各出三明治型swcNTPEDOT，Ao／n娟on生物傳感器。首先將SWCNTPEDOT修飾在鉑盤電極表面，然后將AO滴加SWCNTPEDOT納米復(fù)合物膜上。最外面

7、一層為防止酶分子脫落的nation溶液。隨后我們成功對(duì)AA進(jìn)行了檢測。我們發(fā)現(xiàn)這種生物傳感器的性能要明顯優(yōu)于PEDOTAO和MWCNTsPEDOTAO生物傳感器。SWCNTPEDOT／AO／nation生物傳感器在1IxmolL～18mmolL“AA范圍內(nèi)展現(xiàn)出了非常好的線性關(guān)系(相關(guān)系數(shù)R為O9974；信噪比約為3)，響應(yīng)時(shí)間低于10s，檢出限為07lunolL。靈敏度為285mAM～cm與先前的工作相比。響應(yīng)時(shí)間、靈敏度和檢出限等重