介孔磁性MOF基納米復(fù)合材料的合成及其傳感性能研究.pdf

1、近年來，隨著人們對(duì)納米復(fù)合材料研究的不斷深入，其獨(dú)特的性能也越來越受到了人們的關(guān)注，相比傳統(tǒng)材料，納米復(fù)合材料具有表面效應(yīng)、尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等特點(diǎn)，以及不同組分材料間的協(xié)同優(yōu)化效應(yīng)，因此，其具有不同于傳統(tǒng)材料的一些特殊性能，例如：光學(xué)效應(yīng)、電場(chǎng)效應(yīng)、熱效應(yīng)、磁場(chǎng)效應(yīng)以及傳感性能等，這使得以納米復(fù)合材料制備的傳感器成為研究熱點(diǎn)之一。本文設(shè)計(jì)合成了兩種介孔磁性金屬有機(jī)框架（MOFs）基納米復(fù)合材料，并將這些納米復(fù)合材料作為電化學(xué)生

2、物傳感器的敏感膜，分別固定生物探針分子重金屬離子（Pb(Ⅱ)和 As(Ⅲ)）核酸適體和上皮腫瘤標(biāo)記粘蛋白（MUC1）核酸適體，采用循環(huán)伏安法和電化學(xué)阻抗法對(duì)重金屬離子Pb(Ⅱ)/As(Ⅲ)及MUC1進(jìn)行了靈敏性檢測(cè)，得到了較低的檢測(cè)限，并可應(yīng)用于實(shí)際樣品的檢測(cè)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以Fe-MOF@mFe3O4@mC納米復(fù)合材料作為電化學(xué)生物傳感器的敏感膜，通過磁性材料對(duì)于生物分子的生物親和性，在敏感膜表面自組裝上核酸適體，

3、實(shí)現(xiàn)了對(duì)于重金屬離子Pb(Ⅱ)/As(Ⅲ)的靈敏性檢測(cè)。結(jié)果表明，F(xiàn)e-MOFs具有很強(qiáng)地捕獲或儲(chǔ)存小分子的能力，客體分子易于擴(kuò)散到其高度有序的框架中，使更多的生物分子在敏感膜上固定，從而提高了對(duì)Pb(Ⅱ)/As(Ⅲ)檢測(cè)的靈敏度。以Fe-MOF@mFe3O4@mC納米復(fù)合材料構(gòu)筑的電化學(xué)適體傳感器，在0.01~10.0 nM的濃度范圍內(nèi)，對(duì)Pb(Ⅱ)/As(Ⅲ)的最低檢測(cè)限為2.27/6.73 pM。與同類型傳感器相比，具有較低的檢測(cè)

4、限。傳感器對(duì)于其它重金屬離子的選擇性很高，如對(duì) Mn2+、Cu2+、Ca2+、Mg2+、Ni2+、Ag+和 Zn2+表現(xiàn)出非常出色的抗干擾能力；應(yīng)用于實(shí)際樣品時(shí)，也表現(xiàn)出良好的檢測(cè)效果。此外，將所構(gòu)筑的適體傳感器還應(yīng)用于重金屬離子Pb(Ⅱ)/As(Ⅲ)的再生性測(cè)試、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性測(cè)試，并得到良好的測(cè)試結(jié)果。⑵使用磁性納米粒子ZrHCF與 h-mFe3O4@mC進(jìn)行復(fù)合，因?yàn)閆rHCF和適體鏈之間可以形成鋯氧磷鍵（Zr?O?P），這種作用

5、力的存在可以使適體鏈更好地固定于材料的表面。將ZrHCF@mFe3O4@mC納米復(fù)合材料作為電化學(xué)生物傳感器的敏感膜，并在其表面自組裝上核酸適體，應(yīng)用于粘蛋白MUC1的檢測(cè)時(shí)，表現(xiàn)出較好的靈敏性。結(jié)果表明，ZrHCF納米粒子的存在使得有更多的生物分子在敏感膜上進(jìn)行固定，從而提高了對(duì)粘蛋白MUC1檢測(cè)時(shí)的靈敏度。該電化學(xué)適體傳感器在0.01~1000ng·mL?1的濃度范圍內(nèi)，對(duì)MUC1的最低檢測(cè)限能達(dá)到1.85 pg?mL?1。與同類傳