基于磁性石墨烯以及點擊反應(yīng)固定蛋白的電化學(xué)傳感器研究.pdf

1、生物傳感器作為多學(xué)科交叉的技術(shù)在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)乃至人們的生活中起著很重要的作用。電化學(xué)生物傳感器是利用酶、抗體、微生物等作為敏感元件探測器，將探測器上所產(chǎn)生的物理量、化學(xué)量的變化轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置，它起源于1962年Clark等人報道的酶電極，該酶電極用葡萄糖氧化酶與氧電極組合來檢測葡萄糖。至今逐漸發(fā)展為集生物、化學(xué)、物理、醫(yī)學(xué)、電子學(xué)等諸多學(xué)科綜合交叉的技術(shù)--生物傳感技術(shù)。因其具有選擇性好、靈敏度高、分析速度快、所需儀器簡易

2、等優(yōu)點，是當(dāng)前科學(xué)研究中普遍使用的檢測方法之一，在臨床診斷、環(huán)境監(jiān)測、藥物分析、食品安全檢測等方面得到了高度重視和廣泛應(yīng)用。納米材料具有比表面積大、催化性能獨特和生物兼容性好等特點,將納米材料應(yīng)用于生物傳感器的制備，能夠有效地增強傳感器的電流響應(yīng)、提高靈敏度、降低檢測限，為生物傳感器的研制提供了廣闊的發(fā)展空間。本文充分利用生物傳感技術(shù)和納米技術(shù)的優(yōu)點，通過對傳感界面生物分子的固定和生物識別信號轉(zhuǎn)換的研究，致力于研制超高靈敏度、超高選擇性

3、和穩(wěn)定性的新型電化學(xué)生物傳感器。同時，將制得的電化學(xué)生物傳感器分別用于食品中蘇丹紅、神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE）的檢測，取得了較好的效果，并顯示出潛在的應(yīng)用前景。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用在石墨烯上原位生長四氧化三鐵的方法成功地合成了磁性石墨烯材料，通過透射電鏡和原子力顯微鏡等技術(shù)對其形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較系統(tǒng)的表征。將該磁性石墨烯材料溶于Nafion中修飾于玻碳電極表面構(gòu)建用于蘇丹紅分子檢測的電化學(xué)傳感器。該傳感器對蘇丹紅分子

4、的測定線性范圍為5~100μM，檢出下限為0.0033μM（S/N=3)，并具有良好的重復(fù)性，穩(wěn)定性以及抗干擾能力。構(gòu)建電化學(xué)傳感檢測方法具有靈敏、快速等優(yōu)點，將可用于食品中蘇丹紅分子的檢測。⑵構(gòu)建了基于點擊反應(yīng)的電化學(xué)免疫傳感器，用來檢測NSE抗原。采用循環(huán)伏安方法在金電極上電嫁接帶有乙炔基官能團(tuán)的分子，并與制備的帶有疊氮基的NSE抗體Ab1在一價銅離子存在的條件下通過點擊反應(yīng)固定于電極表面。另外，將Ab2修飾于Ag-ATP納米粒子制