新型納米材料在生物傳感器中的應用研究.pdf

1、生物傳感器是一門涉及化學、生物學、物理學、醫(yī)學、電子技術等諸多領域的交叉學科，在臨床醫(yī)學、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護等許多領域有著廣闊的應用前景。近年來納米技術的發(fā)展，又給生物傳感器發(fā)展提供了新的機遇，探究納米材料在生物傳感技術中的應用這一嶄新的研究領域應運而生。與傳統(tǒng)的生物傳感器相比，納米生物傳感器呈現(xiàn)出更高的靈敏度以及其它許多優(yōu)越的性能。本論文在綜述了納米材料和生物傳感器的研究背景及其最新發(fā)展和應用的基礎上，著眼于新穎納米粒子在生物傳感器

2、的應用研究。制備了多種新型納米粒子，嘗試將其應用于L-谷氨酸、尿酸、農(nóng)藥等電化學生物傳感器的制備和研究工作。具體內(nèi)容如下： 第一部分緒論 綜述了納米材料和生物傳感器的概念及其最新發(fā)展和應用，介紹了酶傳感器的原理及酶的固定化技術，在此基礎上，著重介紹了納米技術在生物傳感器中的應用。納米技術引入生物傳感器領域后，其化學和物理性質以及對生物分子的檢測靈敏度大幅提高，檢測的反應時間也得以縮短，并且可以實現(xiàn)高通量的實時檢測分析，最

3、后簡述了本論文的工作和意義。 第二部分中性紅摻雜SiO2納米粒子修飾的L-谷氨酸生物傳感器在Ⅰ型糖尿病模型大鼠腦滲析液分析中的應用研究 本章以中性紅為核，二氧化硅為殼，利用反相微乳液技術，通過正硅酸四乙酯的水解制備了摻雜有中性紅的二氧化硅(NRDS)納米顆粒。將NRDS納米顆粒與L-谷氨酸氧化酶(L-GLOD)混合，再通過戊二醛交聯(lián)，得到以中性紅為媒介體的L-谷氨酸生物傳感器。該傳感器不僅克服了傳統(tǒng)介體型傳感器中介體易流

4、失的缺點，更提高了檢測的靈敏度。實驗證明，該傳感器對L-谷氨酸的線性檢測范圍為1.0×10-7～1.5×10-4mol/L，檢出限為5.0×10-8mol/L。與微滲析技術聯(lián)用，成功地用于正常大鼠和患糖尿病大鼠腦中L-谷氨酸的檢測，為生理以及臨床醫(yī)學的研究提供了新的檢測手段。 第三部分ZnS量子點修飾的尿酸傳感器用于人體血液中尿酸的測定研究 本章首次制備了基于表面羧基化ZnS量子點(QDs)的尿酸傳感器。合成的羧基化Zn

5、S量子點具有較好的可溶性和生物兼容性。由于ZnS量子點表面的羧基提供了更多的酶的結合位點，且具有良好的導電性，使得傳感器的響應電流顯著提高，有較高的靈敏度。該傳感器無需媒介體，對抗壞血酸有較好的抗干擾性能，檢測線性范圍在50×10-6～2.0×10-3mol·L-1，檢測限為2.0×10-6mol·L-1，可用于實際稀釋血樣中尿酸的測定。這一工作首次將量子點技術應用于安培型電化學生物傳感器中，拓寬了傳統(tǒng)量子點應用于光學檢測的范圍。

6、 第四部分CdS量子點修飾的生物傳感器及其應用于農(nóng)藥檢測的研究 本章制備了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)表面修飾的硫化鎘(CdS)量子點(QCdS-PVP)，并將其修飾玻碳電極，首次用于安培型乙酰膽堿酯酶(AChE)生物傳感器的研制，成功地應用于有機磷農(nóng)藥敵百蟲的檢測。試驗表明，所合成的QCdS-PVP量子點有較好的水溶性和生物相容性，修飾了QCdS-PVP量子點的傳感器有較高的靈敏度。以硫代乙酰膽堿作底物，對農(nóng)藥敵百蟲進行了測定，