新型金属及金属氧化物纳米材料在胆固醇生物传感器中的应用

发布时间：2017-03-18 02:04

  本文关键词：新型金属及金属氧化物纳米材料在胆固醇生物传感器中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于金属纳米粒子和金属氧化物纳米粒子比表面积大、表面能高、生物兼容性好,因此可以用作生物标记物制备传感器,实现化学检测信号的放大,提高分析检测的灵敏度。本文以金属氧化物纳米材料构建胆固醇电化学生物传感器,并在灵敏度、选择性和检测限等性能测试方面取得了良好的效果。实验选用氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs),结合金纳米颗粒(AuNPs)、银纳米线(AgNWs)制备电化学生物传感器,用于胆固醇浓度的测试。通过研究,得到最制备胆固醇生物传感器的要求,最终结果表明这种生物传感器件可以用于进行胆固醇的检测。本研究论文主要是通过发展新型的生物纳米材料及其固定方法,以达到改进固定生物组分活性、提高传感器灵敏度等目的,具体内容如下:1.第2章中,制备了Zn O NPs,构建基于ZnO NPs和羧甲基纤维素钠(CMC)层层修饰的的高灵敏电化学酶传感器,实现对过氧化氢的检测。2.第3章中,制备了AuNPs,并结合ZnO NPs制备检测胆固醇的酶生物传感器。用电化学交流阻抗(EIS)验证了了层层组装的过程。扫描电镜照片(SEM)和透射电子显微镜(TEM)考察了电极上薄膜的形貌。该薄膜修饰的电极对底物胆固醇溶液表现出较高的灵敏度。3.第4章中,发展了基于ZnO NPs与AgNWs结合的微型酶传感器。通过实验证明,修饰了复合材料的电极能够快速、灵敏检测胆固醇的浓度。
【关键词】：生物传感器 氧化锌纳米颗粒 金纳米颗粒 银纳米线 电化学检测
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1;TP212.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-23
• 1.1 引言8-9
• 1.2 生物传感器的概述9-11
• 1.2.1 生物传感器的的定义、原理和分类9-11
• 1.2.2 生物传感器的特点11
• 1.3 电化学生物传感器的概述11-14
• 1.3.1 电化学生物传感器的定义及工作原理11-13
• 1.3.2 酶的固定化方法13-14
• 1.4 纳米材料的概述14-20
• 1.4.1 绪论纳米材料的的定义、分类14-15
• 1.4.2 绪论纳米材料的特性15-18
• 1.4.3 纳米材料在电化学生物传感器中的应用18-20
• 1.5 本课题目标及意义20-23
• 第二章 基于纳米氧化锌颗粒的过氧化氢生物传感器的研究23-38
• 2.1 引言23-24
• 2.2 实验部分24-28
• 2.2.1 试剂、材料与仪器24-25
• 2.2.2 溶液配制25-27
• 2.2.3 纳米ZnO的制备27
• 2.2.4 ITO/ZnO/CMC/HRP电极的制备27-28
• 2.2.5 测试28
• 2.3 结果与讨论28-37
• 2.3.1 材料表征28-29
• 2.3.2 ITO/ZnO/CMC/HRP修饰电极的循环伏安行为29-30
• 2.3.3 测定条件的优化30-33
• 2.3.4 电化学阻抗33-34
• 2.3.5 扫描速率34-35
• 2.3.6 计时电流35-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第三章 基于纳米氧化锌颗粒和金纳米颗粒的胆固醇生物传感器的研究38-47
• 3.1 引言38-39
• 3.2 实验部分39-41
• 3.2.1 试剂、材料与仪器39
• 3.2.2 金纳米颗粒的制备39
• 3.2.3 CHOx/ZnO/Au/APTES/ITO电极的制备39-40
• 3.2.4 测试40-41
• 3.3 结果与讨论41-46
• 3.3.1 结构表征41
• 3.3.2 CHOx/ZnO/Au/APTES/ITO的电化学传感研究41-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 第四章基于纳米氧化锌颗粒和银纳米线的胆固醇生物传感器的研究47-61
• 4.1 引言47-48
• 4.2 实验部分48-49
• 4.2.1 试剂、材料与仪器48
• 4.2.2 银纳米线的制备48
• 4.2.3 胆固醇生物传感器的制备48-49
• 4.3 结果和讨论49-60
• 4.3.1 材料的表征49-50
• 4.3.2 电化学性能研究50-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 总结与展望61-62
• 参考文献62-67
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文67-68
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利68-69
• 致谢69

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