基于碳纳米材料修饰电极构建检测腺苷的电化学适体传感器

发布时间：2018-04-20 17:06

本文选题：石墨烯 + 碳纳米管　；参考：《宁夏大学》2017年硕士论文

【摘要】：电化学传感器技术是技术最成熟,应用最普遍的传感分析方式,具有分析速度快,操作方便,灵敏度高,检测成本低,易于实时监测和实现自动化等显著特点。传统的电化学生物传感器主要是以酶、抗原/抗体或DNA等作为生物识别分子,这些传统的生物识别分子存在的缺点一定程度上限制了电化学生物传感器的发展。适体是利用体外筛选技术获得的一段寡核苷酸片段,由于其独特的优点,成为新一代生物识别分子。以适体作为分子识别物质,以电化学参数作为检测信号构建的电化学适体传感器得到了快速的发展。近年来,碳纳米材料以其优异的导电性和良好的生物相容性被广泛应用于分析化学领域,把碳纳米材料引入电化学分析中已成为电分析研究的一个热点,已取得了很多创新性成果。作为碳纳米材料家族的两个优秀代表碳纳米管和石墨烯更是得到了电化学领域专家学者的青睐。将石墨烯碳纳米管和高特异性的适体,高灵敏的电化学检测技术相结合,能够有效提高电化学检测的灵敏度。本论文的研究目的是将碳纳米材料与高灵敏的电化学检测技术,高特异性的分子识别物质适体相结合,建立简单、高灵敏、高选择性测定药物小分子的新方法和电化学适体传感器。主要内容如下:1、以石墨烯-多壁碳纳米管(GN-MWCNTs)复合材料修饰玻碳电极作为基础电极,以莱克多巴胺作为检测分子,研究了莱克多巴胺在修饰电极上的电化学行为,建立了一种快速检测莱克多巴胺的电化学分析方法。研究结果表明,GN-MWCNTs复合材料对莱克多巴胺具有良好的催化作用,氧化峰电流与莱克多巴胺的浓度在0.3 μmol/L～20μmol/L之间呈线性关系,线性方程为ipa(μA)=0.2455C(μM) +0.2864(r2=0.9943),检出限为 0.27 μmol/L。2、基于单壁碳纳米管和目标诱导适体转移电化学适体传感器检测腺苷。以修饰于电极表面的单壁碳纳米管(SWCNTs)作为适体固定平台,基于目标诱导适体(Aptamer)转移,构建了检测腺苷(AD)的电化学适体传感器。将SWCNTs修饰到玻碳电极表面,没有目标物腺苷时,亚甲基蓝标记的腺苷适体(MB-Aptamer)通过适体与SWCNTs之间强的相互作用固定在电极表面,此时电极表面因为有大量MB存在,能够检测到强的MB氧化电流信号,当引入腺苷后,因为腺苷与适体的相互作用力大于适体与SWCNTs的相互作用力,迫使MB-Aptamer脱离电极进入溶液,此时电极表面MB量减少,导致MB氧化电流强度减弱,根据加入腺苷前后传感器表面MB氧化电流强度的变化,采用方波伏安法对腺苷进行检测。结果表明,MB氧化电流信号比值I与腺苷浓度在0.0010～0.50 nmol/L之间呈良好的线性关系,检出限为0.00049 nmol/L(S/N=3)。3、基于单壁碳纳米管的双道电化学适体传感器检测腺苷的研究。以腺苷(AD)作为研究模型,乙二胺作为偶联剂将羧基功能化的SWCNTs垂直组装到两根玻碳电极上,基于核酸适体与SWCNTs的相互作用,将标记有亚甲基蓝(MB)的适体缠绕在SWCNTs上,基于目标诱导适体转移,构建了检测腺苷的双道电化学适体传感器。结果表明,电流信号比值/与腺苷的浓度C在0.01～1.0 nmol/L之间呈良好的线性关系,检出限为0.0020 nmol/L (S/N=3)。
[Abstract]:The electrochemical biosensor based on graphene - multiwall carbon nanotubes ( GN - MWCNTs ) has been widely used in the field of analytical chemistry . On the basis of the change of MB oxidation current intensity before and after the addition of adenosine , adenosine was detected by square - wave voltammetry . The results showed that the detection limit was 0.0000049 nmol / L ( S / N = 3 ) . The detection limit was 0.0000049 nmol / L ( S / N = 3 ) . The results showed that the detection limit was 0.0020 nmol / L ( S / N = 3 ) . The detection limit was 0.000049 nmol / L ( S / N = 3 ) .

【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O657.1;TP212.2

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