基于碳纳米材料电化学发光生物传感器的研究与应用

发布时间：2019-11-02 22:25

【摘要】：各类抗原、DNA以及肿瘤细胞的检测不仅为病理研究提供理论基础,在疾病的早期诊疗与治疗中更是占有举足轻重的地位。建立精密、便捷的生物传感器用于高灵敏、快速检测生物分子具有重大意义,因此各国的研究学者对各种检测方法进行不断地改革、创新,有了一些显著的成果。然而,很多偏远地区仍然无法支付价格昂贵的大型仪器,且无法实现专业技术人员操作。因此,各国科研工作者都将构建价格低廉、携带方便、操作简单、灵敏度高和准确性好的生物传感器视为工作方向,同时这也是我们课题组不断努力的目标。本文的研究主要集中在以电化学发光的检测方法对所构建的生物传感器进行检测,并且合成了具有较好电化学发光性能的碳量子点,为了进一步增强光信号强度,或将其负载于导电性好、比表面积大的多孔银,多孔铂镍合金等纳米材料上,或引入生物DNA分子滚环扩增技术,利用生物分子间的特异性识别功能,成功构建出具有检测范围宽、灵敏度高、稳定性和选择性好等优点的生物传感器。另外,我们还设计制作了价格低廉、便携式的纸质传感芯片,实现了低成本、多组分即时检测。在硕士三年期间,主要的研究工作分为以下三个方面:(1)合成了三维石墨烯与金纳米粒子的复合物(3D-GR@AuNPs),可以负载更多的金纳米粒子,使所修饰的电极不仅具有优异的导电性,同时增大了电极的有效表面积,信号得以放大;同时,利用电化学法合成水溶性好的碳量子点,并与比表面积大的多孔银复合标记二抗,大量负载的碳量子点使得传感器的信号进一步放大。实现了夹心型免疫传感器对前列腺抗原的高特异性和灵敏性检测。(2)利用原位生长技术制备三维多孔金纸电极,将滚环扩增放大技术(RCA)与信号分子碳量子点结合构建串联放大信号的电化学发光生物传感纸芯片。利用RCA产物包含重复的串联序列作为模板进行周期性地聚集碳量子点,使得每个抗原抗体识别能够标记大量碳量子点获得信号放大。实现了对免疫球蛋白的高灵敏检测,该方法表现出了优异的信号放大效率和较好的稳定性。(3)利用Au@Pd纳米粒子生长制备具有松散的三维多孔结构的纸电极,利于适配体的捕获。制备水溶性好的碳量子点,并与具有网状结构的PtNi合金进行复合,作为信号标记物构建具有快速响应,高灵敏性的纸质MCF-7细胞传感器。
【图文】：

PSA免疫传感器的制备过程

逐步修饰电极的阻抗表征图
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.1;TP212

【参考文献】

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1 张帆;陈红;何品刚;方禹之;;脱氧核糖核酸电致化学发光传感技术的研究[J];分析化学;2013年01期

2 张珩;陶桓齐;;生物传感器在发酵工业中的应用[J];科技信息(科学教研);2007年32期

3 周红伟,汤志勇;流动注射化学发光分析法的应用进展[J];安徽化工;2005年06期

4 张广;生物传感器在生物工程研究中的应用[J];太原师范学院学报(自然科学版);2005年03期

5 陈洪渊;原始性创新是21世纪分析化学面临的最根本挑战[J];中国科学基金;2003年05期

6 温志立;免疫传感器的发展概述[J];生物医学工程学杂志;2001年04期

7 莫金垣,谢天尧;电化学分析[J];分析试验室;1999年01期

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本文编号：2554733