柱[6]芳烃功能化的锥形纳米通道及其性能研究
发布时间：2021-01-05 23:49
细胞膜上的离子通道承担细胞间的物质交换与信号传递等生理活动。特定的外界刺激因素如光、电压、气体信号分子、离子、生物大分子等将导致离子通道内部结构发生改变,促使离子通道打开或者关闭,从而调控物质的跨膜传输。这种能使离子通道打开或者关闭的行为称为离子门控。自然界中的离子门控行为启发研究者们开发出了各种各样的仿生纳米通道,并进一步应用于纳米流体器件、纳米传感器的构建,从而实现物质检测与分离、控制传输等功能。虽然各种外界刺激因素调控的离子通道已经被广泛的研究,但是对于其门控行为的机理研究相对较少。目前,各种各样的生物传感器已被用于核酸检测,而固态纳米通道近年来已被报道可用于检测生物大分子,小分子等,通常使用的固态纳米通道的材料主要为1D,2D纳米材料,而三维纳米尺度的限域空间环境被认为有利于固定更多的探针分子,以及增大探针分子与目标分子的接触面积,以实现更多的输运或者检测信号,从而提高传感器的灵敏性和特异性。纳米通道检测DNA主要是基于DNA杂交原理,将单链目标核酸固定在通道表面,通过加入与之杂交的目标单链核酸,改变通道的表面电荷密度或者通道的有效直径,从而触发电流变化,以达到检测DNA的目的...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３?（Ａ）?Ａ１２０３直形通道的制备；（Ｂ）?Ａｈ〇３沙漏形通道的制备
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项士学位论文??ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??行刻蚀，通过对刻蚀温度、刻蚀液浓度、刻蚀时间的控制，制备出不同形状、不同??尺寸的纳米通道。如图１．５所示，利用ＰＥＴ膜刻蚀得到的纳米通道形状主要有直形、??锥形、外双锥形、子弹形、雪茄形等。在之前报道的各种纳米通道中，具有圆锥形??状的功能化固态纳米通道由于其不对称结构和较为准确的电流响应而具有巨大的??潜力因此本文选用锥形的纳米通道来进行后续研宄。??１１?Ａ?ｉｌ??重离子轰＾?＿改变刻蚀条件」直形推形?子弹形ｉ??ｐｅｔ?ｐｅｔ?Ｌ＇Ｖ??离子径迹膜?、、、、?外推形?ｇ茄形?，！??、、＇??????图１．５不同形状的纳米通道的制备??１．２．３纳米通道的修饰方法??纳米通道的修饰方法主要有电化学沉积法、自组装法以及化学修饰法。其中化??学修饰法较为常见，化学修饰法有点击反应修饰、酰胺缩合修饰等。对于高分子材??质的纳米通道，由于刻蚀后表面裸露出大量的羧基，因此只需通过温和的酰胺缩合??反码就可将氨基衍生化的功能分子共价修饰到纳米通道的内表面，此种方法操作简??单，且修饰的效率高。故酰胺缩合修饰的方法是高分子材质纳米通道最常用的修饰??方法１６２６４１。利用酰胺缩合反应将功能化分子修饰到通道内，需要先将通道内裸露的??羧基进行活化，生成活性中间体，然后再与氨基衍生化的功能化分子发生反应。针??对脂溶性分子，选用（３－二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺（ＥＤＣ）和五氟苯酚（ＰＦＰ）??作为活化剂；对于水溶性分子，则选用（３－二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺（ＥＤＣ）??和琥珀醜亚胺（ＮＨＳ）作为活化剂，活化修饰过程见图１．６所示。有时也需用到自
本文编号：2959517
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
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图１．３?（Ａ）?Ａ１２０３直形通道的制备；（Ｂ）?Ａｈ〇３沙漏形通道的制备
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项士学位论文??ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??行刻蚀，通过对刻蚀温度、刻蚀液浓度、刻蚀时间的控制，制备出不同形状、不同??尺寸的纳米通道。如图１．５所示，利用ＰＥＴ膜刻蚀得到的纳米通道形状主要有直形、??锥形、外双锥形、子弹形、雪茄形等。在之前报道的各种纳米通道中，具有圆锥形??状的功能化固态纳米通道由于其不对称结构和较为准确的电流响应而具有巨大的??潜力因此本文选用锥形的纳米通道来进行后续研宄。??１１?Ａ?ｉｌ??重离子轰＾?＿改变刻蚀条件」直形推形?子弹形ｉ??ｐｅｔ?ｐｅｔ?Ｌ＇Ｖ??离子径迹膜?、、、、?外推形?ｇ茄形?，！??、、＇??????图１．５不同形状的纳米通道的制备??１．２．３纳米通道的修饰方法??纳米通道的修饰方法主要有电化学沉积法、自组装法以及化学修饰法。其中化??学修饰法较为常见，化学修饰法有点击反应修饰、酰胺缩合修饰等。对于高分子材??质的纳米通道，由于刻蚀后表面裸露出大量的羧基，因此只需通过温和的酰胺缩合??反码就可将氨基衍生化的功能分子共价修饰到纳米通道的内表面，此种方法操作简??单，且修饰的效率高。故酰胺缩合修饰的方法是高分子材质纳米通道最常用的修饰??方法１６２６４１。利用酰胺缩合反应将功能化分子修饰到通道内，需要先将通道内裸露的??羧基进行活化，生成活性中间体，然后再与氨基衍生化的功能化分子发生反应。针??对脂溶性分子，选用（３－二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺（ＥＤＣ）和五氟苯酚（ＰＦＰ）??作为活化剂；对于水溶性分子，则选用（３－二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺（ＥＤＣ）??和琥珀醜亚胺（ＮＨＳ）作为活化剂，活化修饰过程见图１．６所示。有时也需用到自
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