形貌调控的纳米金构建可抛式电化学适配体传感器及其黄曲霉毒素检测研究
发布时间：2021-02-26 12:53
霉菌毒素毒性强,危害性大,发展简便快捷、灵敏可靠的分析方法具有十分重要的意义。电化学分析方法具有检测灵敏度高、响应速度快、可靠性高、仪器成本低、操作简单等优势。本文选用氧化铟锡电极（ITO）、丝网印刷碳电极（SPCE）为基底,以不同形貌的纳米金（金纳米花（AuNFs）、金纳米线（AuNWs）、金纳米笼（AuNCs））为功能纳米材料,以差分脉冲伏安法（DPV）、电化学交流阻抗谱（EIS）为检测手段,发展了一系列操作简单、成本低廉、检测灵敏的可抛式电化学适配体传感器,应用于灵敏检测单一黄曲霉毒素亚型或同时检测两种黄曲霉毒素亚型。具体研究内容如下:1、在ITO表面上原位生长AuNFs制得AuNFs修饰的ITO（ITO-AuNFs）,将二茂铁（Fc）标记的适配体（Apt-Fc）和亚甲基蓝（MB）标记的巯基cDNA（cDNA-MB）形成互补链修饰在ITO-AuNFs表面,构建比率型可抛式电化学传感器。由于DNA双链的刚性结构,Apt-Fc的Fc端靠近电极表面,而cDNA-MB的MB端远离电极表面。当AFB1存在时,适配体与目标物特异性结合形成复合物（Apt-Fc/AFB1）而脱离电极表面,由于c...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电化学传感原理示意图
形貌调控的纳米金构建可抛式电化学适配体传感器及其黄曲霉毒素检测研究2从而形成电流。通过界面的电子总量和生成的产物总量遵循法拉第定律，原理如图1.2所示。图1.2三电极测试原理图Fig.1.2Schematicdiagramofthreeelectrodetest在三电极体系分析中，常用的WE有表面修饰功能纳米材料的玻碳电极、金电极、银电极、铂电极等固体电极或汞/汞齐液体电极，RE是标定一个标准电位，常用饱和甘汞电极和Ag/AgCl电极，CE常用铂丝电极，其主要作用是与WE构成回路。使用三电极体系测量电化学信号可以有效地避免测量过程中发生的极化现象，因此具有更高的测量精确度，使测量结果更加可靠。1.1.2可抛式电化学传感器及其研究进展尽管传统三电极体系具有响应速度快、使用方便、灵敏度高等优点，然而，传统工作电极制备成本高昂、预处理耗时、并且在检测过程中需要较多的电解质溶液进而造成大量试剂消耗。除具有传统电化学传感器的优点外，可抛式电化学传感器还具有制备成本低廉、操作简单、携带方便、预处理时间短、试剂消耗少、样品需求量少等优点。在过去的几十年里，微型化和可抛式的分析设备引起了科研工作者极大的关注。常用的可抛式电极主要有丝网印刷碳电极（SPCE）、氧化铟锡（ITO）电极、纸基电极等[3,4]。可抛式电极可以方便地在实验室制备，电极形状可以根据不同需求而改变，同传统电极类似，可被功能纳米材料和生物分子修饰。目前已报道出大量基于碳材料、金属/金属氧化物、磁性纳米粒子（Fe3O4）和金属有机框架材料（MOF）
江苏大学硕士学位论文3修饰的可抛式电极，并应用于不同目标物的检测，不断满足市场对快速、准确、便携、低成本的传感器需求[1]。1.1.2.1碳材料对可抛式电极的修饰与应用碳材料修饰的可抛式电极是一种廉价易得、加工简单的便携式电极，对于实现现场检测具有重要意义。Tang等[5]基于多通道一次性SPCE构建的全固态电位型适配体传感阵列用于同时检测Hg2+、Cd2+和As3+三种重金属离子（图1.3）。使用内部校准DNA序列（IC-DNA）的通道电位作为内部校准电位（ICP），减去检测系统产生的背景信号，提供了一种内置的校正方法。所研制的适配体传感器阵列对Hg2+、Cd2+和As3+的检测具有较高的灵敏度和良好的抗干扰能力。对三种离子的线性响应范围均为2.5pM～2.5M，检出限分别为2.0pM、0.62pM和0.17pM。图1.3（A）AuNPs-适配体探针和AuNPs-IC-DNA的制备，（B）适配体传感器阵列的制备以及对Hg2+、Cd2+和As3+的同时电位检测示意图Fig.1.3Schematicillustrationof(A)thepreparationofAuNPs-aptamerprobesandAuNPs-IC-DNAand(B)thefabricationoftheaptasensorarrayandthesimultaneouspotentiometricdetectionofHg2+,Cd2+andAs3+.Shi等[4]对可抛式碳布工作电极（CCE）通过简单的预处理，利用差示脉冲阳极溶出伏安法现场高灵敏度同时检测重金属离子Cd2+和Pb2+。在优化条件下，CCE对两种重金属离子的线性范围均是0.05～3.0μM。检出限（LOD）分别为0.01μM和0.002μM。Tekenya等[6]利用连续循环伏安还原法将还原氧化石墨烯
本文编号：3052615
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电化学传感原理示意图
形貌调控的纳米金构建可抛式电化学适配体传感器及其黄曲霉毒素检测研究2从而形成电流。通过界面的电子总量和生成的产物总量遵循法拉第定律，原理如图1.2所示。图1.2三电极测试原理图Fig.1.2Schematicdiagramofthreeelectrodetest在三电极体系分析中，常用的WE有表面修饰功能纳米材料的玻碳电极、金电极、银电极、铂电极等固体电极或汞/汞齐液体电极，RE是标定一个标准电位，常用饱和甘汞电极和Ag/AgCl电极，CE常用铂丝电极，其主要作用是与WE构成回路。使用三电极体系测量电化学信号可以有效地避免测量过程中发生的极化现象，因此具有更高的测量精确度，使测量结果更加可靠。1.1.2可抛式电化学传感器及其研究进展尽管传统三电极体系具有响应速度快、使用方便、灵敏度高等优点，然而，传统工作电极制备成本高昂、预处理耗时、并且在检测过程中需要较多的电解质溶液进而造成大量试剂消耗。除具有传统电化学传感器的优点外，可抛式电化学传感器还具有制备成本低廉、操作简单、携带方便、预处理时间短、试剂消耗少、样品需求量少等优点。在过去的几十年里，微型化和可抛式的分析设备引起了科研工作者极大的关注。常用的可抛式电极主要有丝网印刷碳电极（SPCE）、氧化铟锡（ITO）电极、纸基电极等[3,4]。可抛式电极可以方便地在实验室制备，电极形状可以根据不同需求而改变，同传统电极类似，可被功能纳米材料和生物分子修饰。目前已报道出大量基于碳材料、金属/金属氧化物、磁性纳米粒子（Fe3O4）和金属有机框架材料（MOF）
江苏大学硕士学位论文3修饰的可抛式电极，并应用于不同目标物的检测，不断满足市场对快速、准确、便携、低成本的传感器需求[1]。1.1.2.1碳材料对可抛式电极的修饰与应用碳材料修饰的可抛式电极是一种廉价易得、加工简单的便携式电极，对于实现现场检测具有重要意义。Tang等[5]基于多通道一次性SPCE构建的全固态电位型适配体传感阵列用于同时检测Hg2+、Cd2+和As3+三种重金属离子（图1.3）。使用内部校准DNA序列（IC-DNA）的通道电位作为内部校准电位（ICP），减去检测系统产生的背景信号，提供了一种内置的校正方法。所研制的适配体传感器阵列对Hg2+、Cd2+和As3+的检测具有较高的灵敏度和良好的抗干扰能力。对三种离子的线性响应范围均为2.5pM～2.5M，检出限分别为2.0pM、0.62pM和0.17pM。图1.3（A）AuNPs-适配体探针和AuNPs-IC-DNA的制备，（B）适配体传感器阵列的制备以及对Hg2+、Cd2+和As3+的同时电位检测示意图Fig.1.3Schematicillustrationof(A)thepreparationofAuNPs-aptamerprobesandAuNPs-IC-DNAand(B)thefabricationoftheaptasensorarrayandthesimultaneouspotentiometricdetectionofHg2+,Cd2+andAs3+.Shi等[4]对可抛式碳布工作电极（CCE）通过简单的预处理，利用差示脉冲阳极溶出伏安法现场高灵敏度同时检测重金属离子Cd2+和Pb2+。在优化条件下，CCE对两种重金属离子的线性范围均是0.05～3.0μM。检出限（LOD）分别为0.01μM和0.002μM。Tekenya等[6]利用连续循环伏安还原法将还原氧化石墨烯
本文编号：3052615
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