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基于复合纳米材料信号放大的电化学发光传感器的研究与应用

发布时间:2018-03-16 10:44

  本文选题:电化学发光 切入点:复合纳米材料 出处:《济南大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:电化学发光(又名电致化学发光,缩写为ECL)是在电极表面通过电化学产生的物质接受电子转换反应形成激发态,从而发光。因其优于其他分析方法的特点:成本低、检测快、范围宽以及灵敏度高等,ECL已经广泛应用于环境污染检测、药物分析、免疫分析以及适配体检测等领域。复合纳米材料集成了性能差异的不同组分,并且各种组分可以在纳米尺度上产生强烈的相互耦合作用,因而不仅具有本身的性能,而且表现出其他新奇特性,在新型功能材料的研发、环境保护与污染处理、新能源的有效利用、生化医药等领域均有重要的应用潜力。近年来,为了实现对疾病标志物、蛋白质、重金属离子等的灵敏检测,复合纳米材料经常作为一种信号放大策略被广泛应用于生物传感器的构建中。本文主要是以不同形貌的金属纳米材料作为基底,将电化学发光技术与复合纳米材料的放大策略相结合,构建了具有高灵敏度的生物传感器:(1)以乙二胺为辅助剂,在ITO电极上低电位下制备金纳米树(Au NDs),它具有大的比表面积以及优异的导电性等特点。用一步法合成银/氧化锌耦合结构(Ag/ZnO),它对ECL的共反应剂过氧化氢(H2O2)具有优越的催化性能。基于Pb2+-特殊的脱氧核酶结构,Ag/ZnO会接近电极表面催化ECL的共反应剂:部分的H2O2,从而使得ECL信号减弱。该简单、灵敏的DNA传感器可分别用于湖水和血清中Pb2+的检测。(2)制备具有良好导电性的石墨烯功能化的金-纸电极(GR/Au-PWE)用于固定捕获探针。用含有羧甲基壳聚糖(CMC)的碳酸钙水溶液制备CaCO3/CMC微球。利用固态矩阵可以控制还原银原子的成核和迁移,银纳米粒子(AgNPs)在甘氨酸矩阵中热还原合成。制备CaCO3/CMC@AgNPs作为ECL信号标记。基于双重放大效应,该DNA传感器可以定量检测目标DNA。(3)利用金/银合金在硝酸中选择性溶解的方法制备多孔金(NPG),构建的ECL适配体传感器主要包括两个部分:ECL基底(氨基化的Ru(bpy)32+掺杂二氧化硅纳米材料:表面积,良好的生物相容性、很好的电子导电率,作为ECL标记。该ECL免疫传感器具有高灵敏度、良好的重现性、令人满意的再生性和选择性等特点。
[Abstract]:Electrochemiluminescence (aka electrochemiluminescence, abbreviated as ECL) is produced on the surface of the electrode material by electrochemical conversion reaction to form to accept electronic excited states, which emit light. Because of its better than other methods: low cost, fast detection, wide range and high sensitivity, ECL has been widely used in environmental pollution detection, drug analysis, immunoassay and aptamer detection etc. composite nano materials integrated with different groups of different performance, and various components can produce strong coupling effects in the nanometer scale, which not only has its own performance, but also shows other new characteristics in the research and development of new functional materials, environmental protection and pollution effective treatment, the use of new energy, medicine and other fields have potential applications in biochemical importance. In recent years, in order to realize the disease marker, protein, heavy metal ions etc. Sensitive detection, nano composite material is often used as a signal amplification strategy is widely used in biosensor construction. This paper is mainly based on metal nanomaterials with different morphologies as the substrate, the combination of amplification strategy will electrochemiluminescence technology and nano composite materials, construction of biosensors with high sensitivity: (1) ethylenediamine as the auxiliary agent, prepared gold tree on the ITO electrode at low potential (Au NDs), it has a large surface area and excellent conductivity characteristics. By one-step synthesis of silver / Zinc Oxide coupling structure (Ag/ZnO), on ECL co reactant hydrogen peroxide (H2O2) has superior catalytic performance. Based on the special structure of Pb2+- DNAzyme, Ag/ZnO will close to the catalytic electrode surface ECL coreactant: part of the H2O2, so that the ECL signal is weakened. The simple, sensitive DNA sensor can be used for water and blood In the detection of Pb2+. (2) functional graphene preparation has good conductivity of gold paper electrode (GR/Au-PWE) for fixing the capture probe. With carboxymethyl chitosan (CMC) CaCO3/CMC microsphere preparation of calcium carbonate aqueous solution. And can control the nuclear migration into the reduction of silver atoms by solid state matrix, silver nanoparticles (AgNPs) reduction in glycine matrix synthesis. The thermal preparation of CaCO3/CMC@AgNPs as the ECL signal marker. Dual amplification effects based on the DNA sensor can quantitatively detect target DNA. (3) method in nitric acid by selective dissolution of gold / silver alloy prepared porous gold (NPG), the ECL. The ligand sensor consists of two parts: the ECL substrate (amination Ru (bpy) 32+ doped silica nanoparticles: surface area, good biocompatibility, good electronic conductivity, as ECL markers. The ECL immune sensor has high sensitivity, good Good reproducibility, satisfactory regenerative and selective characteristics.

【学位授予单位】:济南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O657.1;TB383.1

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