基于纳米材料的超灵敏电化学DNA生物传感器的制备

发布时间：2019-09-07 17:31

【摘要】：伴随着生物传感器在基因诊断技术领域的深入发展,研发出操作简单、方便经济的传感器来检测痕量浓度的DNA序列成为近年来的发展趋势。本文主要论述了利用当下最热门的纳米材料——纳米金作为修饰材料,制备出超灵敏的电化学DNA生物传感器。论文主要包括以下四个章节:第一章:电化学DNA生物传感器的原理技术、研究现状以及纳米材料在生物传感器的应用。第二章:制备了基于石墨烯和硫堇-纳米金复合物的DNA生物传感器。在传感器的构建中,石墨烯的引入有效地增大了电极的比表面积和导电性,在其表面电沉积金纳米粒子后,修饰有巯基的探针DNA通过金-硫键被固定。硫堇-纳米金复合物的制备使得与目标DNA杂交时,电活性物质硫堇被修饰在电极表面,从而产生电化学信号被检测到。实验结果表明研制的传感器具有较高的灵敏度,并且该修饰电极制备方法简单,易操作。第三章:制备了基于金纳米和石墨烯信号放大的高灵敏DNA生物传感器。我们利用金纳米棒和还原石墨烯制备了一种复合膜作为传感界面,同时利用带有巯基的DNA与金纳米粒子间形成的金-硫键,制备了信使DNA-金纳米粒子复合物,形成了一种夹心型的DNA传感器,从而实现了对目标DNA的检测。该电化学传感器具有灵敏度高的优点,检测限低至0.035 fM,和单碱基DNA错配时具有良好的区分能力。第四章:以聚吡咯-石墨烯作为传感界面,制备了一种基于酶的复合物放大信号的夹心型DNA生物传感器。该生物传感器以聚吡咯修饰的还原石墨烯作为修饰材料,同时制备了一种酶-纳米金的复合物。由于酶催化的专一性,在过氧化氢存在的条件下,可以有效地催化底液发生反应,产生很强的电信号使得检测信号被放大从而被检测到。在最佳实验条件下,该传感器具有很高的灵敏度,检测限达到3.5 aM,并且具有很好的选择性。
【学位授予单位】：安徽师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.1;TP212.3

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本文编号：2533152