基于新型納米材料的光學生物傳感方法研究.pdf

1、隨著生命科學的快速發(fā)展與深入研究，生物分子在生物學中扮演越來越重要的角色，因此能快速、準確、實時地檢測與分析各類生物分子對生物醫(yī)藥、臨床治療和診斷、環(huán)境監(jiān)測和材料科學等領域的科學研究都有著重要意義。納米材料具有獨特的物理和化學性質，可以提高化學、生物傳感器的信噪比，兩者結合可以構建一系列高靈敏度、高選擇性且操作簡單、成本低廉的新型光學生物傳感技術用于生物分子的檢測。論文采用水熱法和微波輔助水熱法合成了硫化銅納米棒、二氧化鈰納米球和金納米

2、簇三種納米材料，并利用合成的納米材料構建了檢測過氧化氫、三聚氰胺和肌酸酐的光學傳感新方法。具體的研究內容如下:
　　采用水熱法合成了具有過氧化物酶活性的硫化銅納米棒及通過比色法測定過氧化氫。在過氧化氫存在的條件下，底物鄰苯二胺(OPD)會被催化氧化成OxOPD并伴隨可肉眼觀察到的顏色變化，在此基礎上使用紫外-可見分光光譜儀實現(xiàn)對氧化產物OxOPD吸光度的測定，從而實現(xiàn)對過氧化氫的定量檢測。其線性范圍為1.0-1000.0μmol

3、L-1，檢測限為1.1×10-7 mol L-1。
　　采用微波輔助水熱法制備了分散性較好的二氧化鈰納米球(CeO2)，該CeO2納米球具有類過氧化物酶催化活性。當一定量的過氧化氫與三聚氰胺發(fā)生反應后，具有類過氧化物酶活性的CeO2納米球作為催化劑會催化剩余的H2O2和底物2，2-聯(lián)氮基-雙-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)的氧化還原反應從而生成有色化合物OxABTS。OxABTS的吸光度隨三聚氰胺含量的增加而降

4、低，并呈現(xiàn)出良好的線性關系，從而建立了定量測定乳制品中微量三聚氰胺的新方法。
　　采用水熱法制備了以膽酸鈉為穩(wěn)定劑與還原劑的金納米簇(AuNCs)。膽酸鈉是一種表面生物活性劑，它具有部分親水及部分親油性、化學性質不同的官能團、結構鋼性和價格低廉等特點，因此膽酸鈉是制備金納米簇的理想模板。金納米簇平均直徑為5nm，在紫外燈照射下能發(fā)射明亮的藍色光，穩(wěn)定性高。在此基礎上，該工作還采用AuNCs的熒光增強現(xiàn)象來檢測乳制品中的三聚氰胺，A

5、uNCs的熒光增強值與三聚氰胺的濃度具有良好的線性關系、較寬的檢測范圍(0.025-1.0 nmol L-1)及較低的檢測限(2.30×10-3 nmol L-1)。
　　采用微波輔助水熱法制備了熒光金納米簇(AuNCs)。金納米簇被證實可以作為一種熒光探針高靈敏度與選擇性的檢測人體血液與尿液中的肌酸酐。當體系中加入肌酸酐時，AuNCs的藍色熒光會明顯增強，其原因歸結于形成氫鍵引起的金納米簇團聚。本章還考察了實驗條件如:pH、Au