《基于无机纳米材料组装的信号增强型电化学免疫传感器的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于无机纳米材料组装的信号增强型电化学免疫传感器的研究（86页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、n a n o m a t e r i a l sa n c In o v e ls i g n a l11e n h a n c e m e n ts t r a t e g y彳砀酗捃S u b m i t t e di nP a r t i a lF u l f i l l m e n to ft h eR e q u i r e m e n tF o rt h em a s t e r “ sD e g r e ei nS c i e n c eB yD e J u nN i uP o s t g r a d u a t eP r o g r a mC o l l e g eo fC
2、h e m i s t r ya n dC h e m i c a lE n g i n e e r i n gX i n y a n gN o r m a lU n i v e r s i t yS u p e r v i s o r ：K eJ i n gH u a n gA c a d e m i cT i t l e ：a s s o c i a t ep r o f e s s o r5M o n t h 2 0 l lY e a r朋膨1I丐ji；，；f独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论
3、文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得信阳师范学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：邬解日期：州年朋芦日学位论文使用授权书本人完全了解信阳师范学院有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权信阳师范学院可以将本学位其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经信阳师范学院认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会( 保密的论文在解密后应遵守此规定)黜雠，：脊r 签瓣则叫棚7 日所构成的一种
4、可进行原位分工业分析和生器的关键是生物分子的固定技术和固定材料的选择，并保持生物分子的生物活性和稳定性。纳米材料具有比表面积大、吸附力强、导电性好、生物相容性好等特点。将纳米材料用于构建免疫传感器，用其固载生物分子可在提高生物分子( 抗原或抗体)的吸附量和稳定性的同时，很好的保持生物分子的生物活性，从而使得免疫传感器在灵敏度、选择性、稳定性、响应时间和使用寿命等主要性能上得到提高。本文将纳米金、碳纳米管、功能化石墨烯、纳米普鲁士蓝等纳米材料用于构建免疫传感器，并研究了其相应的电化学响应特性。具体工作如下：l 、基于金胶和普鲁士蓝的纳米膜修饰碳糊电极制备安培免疫传感器用普鲁士蓝( P B ) 和
5、金胶( A u N P s ) 制得高灵敏I g G 安培免疫传感器。主要特点有：1 、用离子液体( O M I M P F 6 ) ( 1 丁基3 甲基咪唑，6 氟磷酸盐) 作为粘合剂，制得离子液体碳糊电极，增加了电极的导电性；2 、电沉积普鲁士蓝后，用A P S 凝胶( 3 氨已基三乙氧基硅烷) 覆盖在电极表面进行功能化，对A u N P s 有很强的结合能力，形成了具有高催化活性和大比表面积的复合膜，增大了对人免疫球蛋白抗体的吸附量，从而提高了传感器的灵敏度。用电化学方法对修饰过程进行了表征，并对实验条件进了优化。在最佳实验条件下，传感器的响应电流与H I g G 的浓度在0 0 5 1
6、 2 5 n gm L 。和1 2 5 - 4 0 n gm L 。1 范围内呈良好的线性关系，信噪比等于3 时，检出限为0 0 0 1n g m L 一。2 、用金纳米多壁碳纳米管壳聚糖纳米膜修饰玻碳电极制备癌胚抗原电化学免疫传感器的研究用纳米金、多壁碳纳米管( M W C N T s ) 壳聚糖( e h i t o s a n s ) 复合膜制得癌信阳师范学院硕十学位论文胚抗原的电化学免疫传感器。A u N P s M w C N T S c h i t s 复合膜的制备是把氯会酸加入分散好的M W C N T s c h i t s 溶液中，原位制得A u N P s M W C N
7、T S c h i t s 纳米复合物，然后把复合物滴在玻碳电极表面晾干成膜，再用于固定a n t i C E A 制得的C E A 的免疫传感器。该传感器具有制作简单、成本低、高灵敏度和高选择性等特点。用电化学方法对修饰过程进行了表征，并对实验条件进了优化。在优化条件下，免疫传感器响应电流与C E A 的浓度在0 3 - 2 5n gm L 。1 和2 5 2 0n gm L o 范围内呈很好的线性关系，检出限为0 0 1n g m L d ( S N = 3 ) 。3 、氨基功能化石墨烯和金纳米修饰离子液体碳糊电极制备甲胎蛋白电化学安培免疫传感器的研究以离子液体碳糊电极为载体，采用氨基功能
8、化石墨烯和纳米金，构建高灵敏、甲胎蛋白( A F P ) 免疫传感器。本实验有以下优点：第一，采用室温离子液体作为粘合剂，制备的离子液体碳糊电极具有很好的导电性；第二，氨基功能化石墨烯表面带有正电荷，能大量吸附带负电荷的金纳米粒子，进而提高甲胎蛋白抗体的固定量，提高传感器的灵敏度。传感器制作过程简单方便，具有高选择性、高灵敏度和高稳定性；第三，实验过程中使用纳米金和功能化石墨烯都具有很好的生物相容性、很好的电子传导能力、以及比表面积大和强吸附性等特点，显著放大响应电流，提高检测灵敏度。用电化学方法对修饰过程进行了表征，并对实验条件进了优化。在最佳的实验条件下，该传感器的响应电流与A F P 的
9、浓度在l - 2 5 0n gm L “ 1 范围内呈很好的线性关系，检出限为0 1n gm L 。1 ( S N = 3 ) 。关键词：无机纳米材料；免疫传感器；电化学分析；信号增强I tn o to I l l ye n h a l l c e st h ea d s o r p t i o nc a p a c i t ya n dr e t a i n st h eb i o l o g i c a la c t i v i t i e s ，b u ta 1 i m p r o v et h es e n s i t i v i t y , s e l e c t i v i t y
10、 , s t a b i l i t y , f a s tr e s p o n s et i m ea n ds e r v i n gl i f eo ft h es e n s o r s I nt h i sp a p e r , w es t u d e dn o v e li r n m u n o s e n s o rf a b r i c a t e db Yn a n O m a t e r i a l ss u c ha sA un a n o p a r t i c l e s ，M W C N T s ，N H 2 。G r a p h e n e ，p r u s
11、 s i a nb l u en a n o p a r t i c l e se ta 1 ，a n df u r t h e rr e s e a r c h e di t se l e c t r o c h e m i c a lr e s p o n s ec h a r a c t e r i s t i c s T h ed e t a i l sa l ea sf o l l o w s ：1 Aa m p e r o m e t r i ci m m u n o b i o s e n s o rb a s e do ng o l dc o l l o i da n dp r
12、 u s s i a nb l u en a n o e o m p o s i t ef i l mm o d i f i e dc a r b o ni o n i cl i q u i de l e c t r o d eAn o v e le x p e r i m e n t a lm e t h o d o l o g yb a s e do np r u s s i a nb l u ea n dg o l dn 孤o p a n i c l e sm o d i f i e dc a r b o ni o n i cl i q u i de l e c t r o d eW a
13、 sd e v e l o p e dt od e s i g nal a b e l f r e ea m p e r o m e t r i ci m m u n o s e n s o rf o r t h es e n s i t i v ed e t e c t i o no fh u m a ni m m 岫o g l o b u l i nGa sam o d e lp r o t e i n T h ea d v a n t a g eC a nb el i s t e da sf o l l o w s ：f i r s t l y ,C I L EW a sf a b r
14、i c a t e db yu s i n ga ni o n i cl i q u l do f1 o c t y l 3 m e t h y l i m i d a z o l i u mh e x a f l u o r o p h o s p h a t ea sb i n d e r , w h i c hi m p r o v ee l e c t f o d ee l e c t r o c o n d u e t i v i t y S e c o n d l y , T h ec o n t r o l l a b l ee l e c t r o d e p o s i t
15、 i o no fP B1 f i l mf o m e do nt h es u r f a c eo fC I L Ew i t hh i g he l e c t r o n i cc a t a l y t i ca c t i v i t ya n dl a r g e s u 舭ea r e af 0 rt h ea s s e m b l yo fA u N P sa f t e rc o a t e dw i t h3 - a m i n o p r o p y lt r i e t h y l e n e8 i 1 孤e w h i c hC a ni n c r e a s
16、 ei m m o b i l i z a t i o nc a p a c i t yo fH I g Ga n t i b o d ya n di m p r o V eI I Is e n s l t l V i t yo fb i o s e n s o r T h ee l e c t r o c h e m i s t r yp e r f o r m a n c ec h a r a c t e r i z e db vm e a n so fe I e c t r o c h e m i c a lt e c h n i q u e s ，m e a n w h i l ee x p e r i m e n tc o n d i t i o n sW e f e o p t i m i z e d U n d e ro p t i m a lc o n d i t i o n ，t h eH I g Gc o n c e n t r a t i o nw a sm
