構(gòu)建新型電化學(xué)免疫傳感器及其對多環(huán)芳烴的檢測研究.pdf

1、多環(huán)芳烴是一類具有致癌、致畸、致突變性的持久性有機(jī)污染物。1-芘丁酸(PBA)是PAHs的衍生物、蒽(AN)是三環(huán)多環(huán)芳烴，對人體和動植物均有毒性作用。因此，對PAHs及衍生物的快速檢測具有重要意義。電化學(xué)免疫傳感器作為一種有效的微量和痕量分析手段，具有靈敏度高、分析速度快、選擇性強(qiáng)、儀器簡單等優(yōu)點(diǎn)，近年來被人們所廣泛關(guān)注。文獻(xiàn)調(diào)研表明，利用電化學(xué)免疫傳感器來監(jiān)測環(huán)境中的多環(huán)芳烴及其衍生物的研究較少，對小分子物質(zhì)PAHs的電化學(xué)免疫分析

2、有待進(jìn)一步探索。
　　 本文以PBA和AN為檢測對象，以石墨烯、殼聚糖、離子液體、納米金、二茂鐵甲酸作為修飾電極材料，采用不同的復(fù)合物修飾玻碳電極，構(gòu)建了三種靈敏性高和特異性強(qiáng)的免疫傳感器。以修飾的傳感界面為敏感元件，根據(jù)循環(huán)伏安、交流阻抗等電化學(xué)方法表征免疫傳感器的構(gòu)建過程，通過示差脈沖伏安法和電化學(xué)交流阻抗譜測定抗原抗體反應(yīng)后傳感器界面電子轉(zhuǎn)移的變化來實(shí)現(xiàn)PBA和AN的定量分析，并據(jù)此探索了利用電流型免疫傳感器和阻抗型免疫傳

3、感器進(jìn)行多環(huán)芳烴快速檢測的新方法。
　　 以PBA為研究對象，采用石墨烯-殼聚糖復(fù)合膜修飾玻碳電極，再將納米金吸附其上，制備了一種無標(biāo)記的電流型免疫傳感器。該免疫傳感器利用成膜性極好的殼聚糖分散具有大比表面積和導(dǎo)電性極好的石墨烯作為平臺，利用生物兼容性極好的納米金固定抗體，依據(jù)不同濃度的抗原與抗體結(jié)合后，傳感器界面的電流變化與免疫產(chǎn)物的量成正比來測定PBA分子的濃度。結(jié)果表明，在優(yōu)化條件下，石墨烯-殼聚糖/納米金修飾電極對1-芘

4、丁酸檢測的靈敏度和穩(wěn)定性比單一的石墨烯-殼聚糖復(fù)合膜修飾電極性能更優(yōu)異，具有較寬的線性范圍和低檢測限。PBA濃度在0.001～10ng/L和10～200ng/mL范圍內(nèi)，峰電流隨PBA濃度的增加而減小，且與峰電流值呈良好的線性關(guān)系，回歸方程分別是ip1(μA)=0.105cPBA(ng/mL)-65.485，相關(guān)系數(shù)為0.9994和ip2(μA)=2.2218cPBA(ng/mL)-87.262，相關(guān)系數(shù)為0.99，檢出限(S/N=3)

5、為0.001ng/mL，并且該傳感器具有制作過程簡單，檢測限低，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
　　 以PBA為研究對象，采用石墨烯-離子液體-殼聚糖復(fù)合物修飾玻碳電極，構(gòu)建了一種無標(biāo)記的電流型免疫傳感器用于PBA的檢測研究。將1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([BMIM]BF4)離子液體（結(jié)構(gòu)式見圖3-1）摻雜進(jìn)入一定比例的石墨烯-殼聚糖復(fù)合膜中，制備了一種新型的電極修飾材料，利用透射電鏡對其形態(tài)進(jìn)行表征，用該復(fù)合物修飾玻碳電極，采用循環(huán)伏

6、安法和示差脈沖伏安法對修飾電極性能進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明，在優(yōu)化條件下，該方法制備的免疫傳感器對1-芘丁酸的檢測同樣具有較寬的線性范圍和低檢測限，PBA濃度在0.01～5ng/L和5～150ng/mL范圍內(nèi)，峰電流隨PBA濃度的增加而減小，且與峰電流值呈良好的線性關(guān)系，回歸方程分別是ip1(μA)=1.6482cPBA(ng/mL)-89.606，相關(guān)系數(shù)為0.9994和ip2(μA)=0.1837cPBA(ng/mL)-81.892，

7、相關(guān)系數(shù)為0.9976，檢出限(S/N=3)為0.01ng/mL。
　　 以AN為檢測對象，選擇二茂鐵衍生物二茂鐵甲酸(Fc-COOH)、離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸(ILs)、石墨烯和殼聚糖以及納米金為電極修飾材料，構(gòu)建一種用于蒽的檢測研究的阻抗性電化學(xué)免疫傳感器。通過Fc-COOH、ILs、GS、CS復(fù)合膜修飾玻碳電極提供固定抗體的穩(wěn)定且具有良好生物兼容性的界面，利用納米金來固定抗體，并且提高傳感器的靈敏度。應(yīng)用電