基于量子点构建的化学发光与电致化学发光体系在生物医学分析中的应用研究

发布时间：2017-04-08 18:27

  本文关键词：基于量子点构建的化学发光与电致化学发光体系在生物医学分析中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近些年，量子点（quantum dots, QDs）作为一种新的发光体，，在生物分析领域的研究取得很大的进展，包括生物小分子检测、毒物分析、生物传感器以及DNA传感器等。本论文研究了基于水相合成的碲化镉（CdTe）量子点构建的化学发光与电致化学发光体系在生物分析中的应用研究，包括四部分内容： 论文第一章论述了量子点的基本性质与流动注射化学发光和电致化学发光的原理及体系，对量子点化学发光和电致化学发光在生物分析的应用研究作了简要的阐述，并提出了本论文的主要构想和研究意义。 论文第二章开发了一种新颖的一种流动注射化学发光分析体系用于检测谷胱甘肽。CdTe量子点和过氧化氢在碱性条件下会产生很强的化学发光信号。Cu(Ⅱ)的加入能够对CdTe QDs-H2O2的化学发光体系有较强的抑制作用。当加入谷胱甘肽（GSH）以后，Cu(Ⅱ)从CdTe量子点的表面脱离，与谷胱甘肽通过Cu(Ⅱ)-S键结合在一起，从而CdTe QDs-H2O2体系的化学发光信号恢复。因此通过分别加入Cu(Ⅱ)和GSH，CdTe QDs-H2O2体系的化学发光信号分别遭到抑制和恢复，从而建立了一个流动注射化学发光分析体系来检测GSH。我们应用这种方法来检测人血清中谷胱甘肽的含量，取得了满意的结果。目前这个CdTeQDs-H2O2-Cu (Ⅱ)化学发光体系在实际样品分析应用中具有快速和便捷的特点。并且这个工作对于纳米粒子化学发光在生物分析领域的分析具有重大的发展。 论文第三章构建了一种新型的流动注射CdTe量子点的化学发光方法用来检测亚硝酸盐。过氧化氢可以在碱性条件下与CdTe量子点产生微弱的的化学发光信号。我们引入血红蛋白（Hb），血红蛋白与过氧化氢发生氧化还原反应产生大量的羟基自由基，从而在很大程度上能够增强CdTe QDs-H2O2体系的化学发光强度。当体系中加入亚硝酸盐后，亚硝酸盐与亚铁血红蛋白发生氧化还原反应生成一氧化氮（NO），之后NO和亚铁血红蛋白会键合在一起而造成CdTeQDs-H2O2-Hb体系的化学发光遭到抑制。我们基于Hb和亚硝酸盐对CdTe QDs化学发光体系的增强和抑制作用，构建了一个新型的化学发光体系来检测亚硝酸盐，并对自来水样品和湖水样品中的亚硝酸盐的含量进行了测定，获得了令人满意的结果。目前这个CdTe QDs-Hb-NO2 化学发光体系对于纳米粒子化学发光在亚硝酸盐分析的检测具有重大的意义。 论文第四章基于壳聚糖（CHIT）连接CdTe量子点和金纳米粒子（Au NPs）到玻碳电极（GCE）上来构建一种新型的和简单的电致化学发光生物传感器检测葡萄糖。壳聚糖展示了高透水性、亲水性、水凝胶能力强和良好的附着力来加载双纳米粒子在玻碳电极的表面。当葡萄糖加入到体系中，金纳米粒子作为仿葡萄糖氧化酶来催化氧化葡萄糖产生葡萄糖酸和过氧化氢，消耗了作为辅被用物的溶解氧。由于溶解氧也是阴极CdTe QDs电致化学发光的共反应物，从而导致CdTeQDs的电致化学发光信号遭到抑制。因此，我们基于这个电致化学发光生物传感器来检测葡萄糖。这个生物传感器具备很好的灵敏性、选择性、重复性和稳定性。并且，我们基于这个生物传感器成功地测定了人血清中葡萄糖的含量取得了很好的准确度。这种电致化学发光生物传感器打开了一个新的途径来替代实际和常规分析中测定葡萄糖的方法。
【关键词】：量子点 化学发光 流动注射 电致化学发光 生物医学分析 金纳米粒子 生物传感器
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O657.3;TP212
【目录】：

• 内容提要4-6
• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第一章 绪论13-27
• 1.1 量子点简介13-18
• 1.2 流动注射化学发光概述18-22
• 1.3 电致化学发光概述22-25
• 1.4 本论文的主要构想和研究意义25-27
• 第二章 量子点流动注射化学发光体系用于检测谷胱甘肽27-39
• 2.1 引言27
• 2.2 实验部分27-29
• 2.2.1 仪器与试剂27-28
• 2.2.2 合成 CdTe 量子点28
• 2.2.3 制备人血清样品28-29
• 2.2.4 分析步骤29
• 2.3 结果与讨论29-38
• 2.3.1 优化实验参数29-32
• 2.3.2 化学发光体系的原理32-34
• 2.3.3 检测谷胱甘肽34-35
• 2.3.4 干扰测定35-36
• 2.3.5 人血清中谷胱甘肽的检测36-38
• 2.4 本章小结38-39
• 第三章 量子点流动注射化学发光体系用于检测亚硝酸盐39-52
• 3.1 引言39
• 3.2 实验部分39-41
• 3.2.1 仪器与试剂39-40
• 3.2.2 合成 CdTe 量子点40
• 3.2.3 分析步骤40-41
• 3.3 结果与讨论41-51
• 3.3.1 优化实验参数41-44
• 3.3.2 化学发光体系的原理44-46
• 3.3.3 检测亚硝酸盐46-47
• 3.3.4 干扰测定47-49
• 3.3.5 实际样品分析49-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第四章 利用双纳米粒子构建电致化学发光生物传感器来检测葡萄糖52-66
• 4.1 引言52-53
• 4.2 实验部分53-55
• 4.2.1 仪器与试剂53-54
• 4.2.2 合成 CDTE 量子点和金纳米粒子54
• 4.2.3 制备电致化学发光生物传感器54
• 4.2.4 电致化学发光测定步骤54-55
• 4.2.5 制备人血清样品55
• 4.3 结果与讨论55-65
• 4.3.1 表征 CDTE 量子点和金纳米粒子55-56
• 4.3.2 电化学阻抗谱分析56-57
• 4.3.3 优化实验参数57-58
• 4.3.4 电致化学发光体系的原理58-60
• 4.3.5 生物传感器的稳定性和重复性60-62
• 4.3.6 检测葡萄糖62-63
• 4.3.7 干扰测定63-64
• 4.3.8 人血清中葡萄糖的检测64-65
• 4.4 本章小结65-66
• 参考文献66-80
• 作者简介80
• 攻读硕士学位期间已发表的学术论文80-81
• 致谢81-82

【共引文献】

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本文编号：293434