Zr-MOFs复合材料基生物传感器的构筑
发布时间：2020-12-14 00:41
本论文通过在制备过程中改变配体端基、加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和核酸适体链制备了三种类型的锆基金属–有机骨架复合材料（Zr-MOFs）:493-MOF、二维（2D）Zr-MOFs和Zr-MOFs与核酸适体链的复合材料（509-MOF@Apt）,然后以这些材料为敏感膜构筑生物传感器,检测目标分析物。本论文对生物传感器的性能进行了研究,主要包括三方面:首先,利用孔壁功能化/孔隙空间分离的方法,制备三种拥有微孔笼、一维通道和高稳定性的Zr6团簇的Zr-MOFs材料（493-MOF）。性能最优的Zr-MOFs基传感器在较宽的浓度范围内对溶菌酶的检测具有较高的灵敏性(检测限为3.6 pg·m L-1)、选择性、重复性和实用性。这说明Zr-MOFs材料可以运用于生物传感领域。其次,以PVP为表面活性剂,在低温（50℃）和温和条件下制备了厚度为6.5-7.5nm的2D Zr-MOFs（521-MOF）。采用电化学技术和表面等离子体谐振（SPR）相结合的方法研究了固定核酸适体链和检测粘蛋白1的动力学过程。基于521-MOF纳米片的电化学传感器和SPR传感器...
【文章来源】：郑州轻工业大学河南省
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DZn-TCPP纳米片的结构单元和晶体结构：(a)图是水车轮状的Zn2(COO)
一个 TCPP 配体连接四个 Zn 金属节点 (即 Zn2(COO)4) 形成。如图 1-1 (b) 所示，层状片材进一步按 AB 层这种方式不断交替堆叠形[67]，其中卟啉环中心的锌原子与水轮状的金属节点中的锌原子在空间方位使得材料只能二维生长，形成 2D MOFs 结构。因此，为了获得 2D MO实验设计中，需要在三个维度中选取一个维度限制 MOFs 的增长。D Zr-MOFss 系列 Zr-MOFs图 1-2 所示，UiO-66 (Zr)[69, 70]是最早被报道的 Zr-MOFs，它具有四面体类型的孔笼结构，每个八面体孔笼的八个面上均与一个四面体孔笼相连成不断延伸的骨架结构材料。UiO-66 具有很好的化学稳定性，实验表明碱的条件下，均能保持框架的稳定性。实验发现，UiO-66 的晶体结构可在稳定，其骨架结构可承受 1.0 MPa 的机械压力。
第二章 493-MOF 基生物传感器检测溶菌酶2.2.8 电化学生物传感器的构筑图 2-2 是基于 Zr-MOFs 的电化学传感器检测 Lys 和电化学信号产生的整个过程首先，用三种 493-MOF 修饰裸金电极，然后固定核酸适体 (步骤 (i))，由于三种493-MOF 的不同电化学活性可以通过化学或物理结构进行调节，因此被三种样品修饰的电极对适体链具有不同的结合亲和力。DNA 链可以通过 π-π* 堆叠、氢键和带负电的核酸序列的静电相互作用固定到 493-MOF 上 (步骤 (ii))。在检测蛋白质时，适体与其靶蛋白的强结合亲和力导致适体链的构象变化，可以进行溶液中的灵敏检测 (步骤(iii))。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Interaction of straight chain alcohol vapors with self-assembled MOF film by surface plasmon resonance sensing and imaging[J]. Jun Chen,Ji-Ying Xu,Yi Chen. Chinese Chemical Letters. 2013(07)
本文编号：2915479
【文章来源】：郑州轻工业大学河南省
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DZn-TCPP纳米片的结构单元和晶体结构：(a)图是水车轮状的Zn2(COO)
一个 TCPP 配体连接四个 Zn 金属节点 (即 Zn2(COO)4) 形成。如图 1-1 (b) 所示，层状片材进一步按 AB 层这种方式不断交替堆叠形[67]，其中卟啉环中心的锌原子与水轮状的金属节点中的锌原子在空间方位使得材料只能二维生长，形成 2D MOFs 结构。因此，为了获得 2D MO实验设计中，需要在三个维度中选取一个维度限制 MOFs 的增长。D Zr-MOFss 系列 Zr-MOFs图 1-2 所示，UiO-66 (Zr)[69, 70]是最早被报道的 Zr-MOFs，它具有四面体类型的孔笼结构，每个八面体孔笼的八个面上均与一个四面体孔笼相连成不断延伸的骨架结构材料。UiO-66 具有很好的化学稳定性，实验表明碱的条件下，均能保持框架的稳定性。实验发现，UiO-66 的晶体结构可在稳定，其骨架结构可承受 1.0 MPa 的机械压力。
第二章 493-MOF 基生物传感器检测溶菌酶2.2.8 电化学生物传感器的构筑图 2-2 是基于 Zr-MOFs 的电化学传感器检测 Lys 和电化学信号产生的整个过程首先，用三种 493-MOF 修饰裸金电极，然后固定核酸适体 (步骤 (i))，由于三种493-MOF 的不同电化学活性可以通过化学或物理结构进行调节，因此被三种样品修饰的电极对适体链具有不同的结合亲和力。DNA 链可以通过 π-π* 堆叠、氢键和带负电的核酸序列的静电相互作用固定到 493-MOF 上 (步骤 (ii))。在检测蛋白质时，适体与其靶蛋白的强结合亲和力导致适体链的构象变化，可以进行溶液中的灵敏检测 (步骤(iii))。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Interaction of straight chain alcohol vapors with self-assembled MOF film by surface plasmon resonance sensing and imaging[J]. Jun Chen,Ji-Ying Xu,Yi Chen. Chinese Chemical Letters. 2013(07)
本文编号：2915479
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