离子液体增强的肿瘤标志物分子印迹纳米传感器

发布时间：2020-05-04 16:17

【摘要】：离子液体是在近室温状态下呈液体的有机盐类,具有优良的导电性、生物相容性和水溶性,通过调控其阴阳离子可使其具有特定功能。本文以咪唑为基体,通过功能化修饰成功合成了四种离子液体:1-(3-巯基丙基)-3-乙烯基咪唑四氟硼酸盐离子液体(MVIMBF_4),1,3-二(N-吡咯丙基)咪唑溴盐离子液体(DPIMBr),1-(3-巯基丙基)-3-甲基咪唑溴盐离子液体(MIMBr),1-(N-吡咯丙基)-3-甲基咪唑溴盐离子液体(PMIMBr)。通过核磁共振氢谱(~1H-NMR),红外光谱(FT-IR)和高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)等技术确认了其分子结构。将这四种离子液体分别用作形貌控制剂制备少层二硫化钼纳米材料,修饰剂和功能单体。分子印迹技术在小分子识别方面已取得长足进步,但对生物大分子的印迹依然面临很大的挑战,如生物大分子不稳定容易变性,功能单体水溶性较差,模板分子的洗脱和识别比较困难等。为解决这些问题,利用具有良好导电性、生物相容性和水溶性的功能化离子液体作为功能单体,通过电化学聚合,制备表面分子印迹聚合物膜修饰电极,可大大提升印迹效率,加快分子印迹传感器识别速度、选择性及灵敏度。论文主要研究内容如下:(1)利用模板法电沉积成功制备金纳米阵列,将1-(3-巯基丙基)-3-乙烯基咪唑四氟硼酸盐离子液体组装至金纳米阵列表面,从而增大电极的导电性和比表面积,再以溴化1,3-二(N-吡咯丙基)咪唑离子液体为功能单体,神经元特异性烯醇化酶(NSE)为模板,电化学聚合,形成表面印迹聚合物膜,经洗脱模板分子后构建NSE分子印迹聚合物膜电化学传感器,该传感器在10 pg mL~(-1)~1 ng mL~(-1)范围内,识别NSE前后的峰电流差值(ΔI)与NSE的浓度(c)成良好的线性关系,检测限可达2.6 pg mL~(-1)(S/N=3)。对病人血清中NSE的含量进行检测,其结果与ELISA测定结果相符,相对误差在5%以内。实现了对NSE快速,高灵敏度,高选择性检测,有望用于临床医学诊断。(2)以1-(3-巯基丙基)-3-甲基咪唑溴盐离子液体(MIMBr)为硫源和形貌控制剂,钼酸钠(Na_2MoO_4)作为钼源,水热法制备了少层片状MoS_2,并采用化学还原法,在层状MoS_2的表面原位外延生长金纳米颗粒,制备金纳米颗粒-少层二硫化钼复合材料,并修饰至玻碳电极表面。再以1-(N-吡咯丙基)-3-甲基咪唑溴盐离子液体(PMIMBr)为功能单体,胃泌素释放肽前体(Pro-GRP)为模板,电化学聚合,构建Pro-GRP光电化学分子印迹传感器。在20 pg mL~(-1)~5 ng mL~(-1)范围内,该传感器识别Pro-GRP前后的光电流差值与Pro-GRP的浓度成良好的线性关系,检测限可达3.2 pg mL~(-1)(S/N=3)。
【图文】：

阴阳离子,室温离子液体,液体,电化学窗口

图 1.1 常见组成离子液体的阴阳离子Fig. 1.1 Structure of c·ations and anions commonly employed in the synthesis of IL子液体作(Ionic Liquids)作为可设计的液体[5]，相比传统有机溶剂，有较低挥发性、较强溶解能力、较强的催化活性、宽的电化学窗口移率、高离子电导率以及超高的热稳定性和化学稳定性等特性，使十年间，受到科研工作者的广泛关注。据不完全统计，截至 2006 年1000 多种室温离子液体，并成功用于有机合成[6]、萃取分离[7]、纳米

分子印迹技术

而且离子液体可以循环利用，为提供无硫清洁燃料提供了潜在解决方ghavan[61]等首次成功地用中性疏水离子液体 N-丁基-N 甲基吡咯双()亚胺盐萃取制革工业中应用的偶氮染料，提取率为 98%，提供了污染物萃取、回收和分析的有效方法。子印迹技术概述自然进化产生的受体（例如：抗体，酶，，DNA 等）在识别目标分子人的能力。如果作为生物传感器的识别单元。这些受体具有很高的，它们在测量条件下存在不稳定，而且耐久性差等缺点。为了克服计稳定、坚固的可替代的人工受体成为解决这些问题的关键[62]。代初，Wulff 和 Klotz [63]等人首次合成分子印迹聚合物(moleng polymers, MIPs)，标志着分子印迹技术的形成。1993 年 Vlatakis [6re 上发表有关茶碱分子印迹聚合物的报道，推动了分子印迹技术的发越多科学工作者的关注。如图 1.2 所示，近二十年来有关分子印迹章，逐年增加。
【学位授予单位】：中南民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1;TP212

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