基于纳米材料信号增强的电化学免疫传感器的研究

发布时间：2017-09-05 05:25

  本文关键词：基于纳米材料信号增强的电化学免疫传感器的研究

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【摘要】：电流型免疫传感器具有快速、灵敏、选择性高、操作简便等特点,在食品检测和临床诊断等领域都具有重要的意义。本论文主要围绕银和聚苯胺-金多组分纳米材料,设计了不同放大信号的方法,构筑了几种不同类型的免疫传感器。1,首先,论文在玻碳电极上构筑基于银纳米方块(AgNCs)的免疫传感器。本文采用Na2S作为控制剂,通过多元醇还原法制备出了AgNCs。进一步利用壳聚糖包埋法将抗体固定在修饰有AgNCs的玻碳电极上,构筑了一个简单的无标记的免疫传感器,并采用差分脉冲伏安法(DPV)表征了修饰电极的电化学行为。在最佳条件下,传感器的线性范围为0.25-150 ngmL-1,检测限为0.09 ng mL-1,可用于血清样品中癌胚抗原(CEA)的检测。2.其次,论文在金电极上构筑并研究了基于聚苯胺-金纳米颗粒(PANi-Au NPs)的免疫传感器。通过界面反应制备了PANi-Au NPs,用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其形貌进行表征,并利用巯基化环糊精和金刚烷修饰抗体的主客体反应固定抗体,PANi-Au NPs标记的探针与抗原结合实现了对CEA的检测。PANi-Au NPs的良好导电性增强了信号响应强度,改善了免疫传感器的灵敏度。在优化条件下,传感器的线性范围为0.50-200 ng mL-1,检测限为0.20 ng mL-1。3.最后,论文还在空隙电极上构筑并研究了基于PANi-Au NPs的免疫传感器。空隙电极表面进行了羟基化、氨基化后,进一步通过交联反应和主客体反应实现了抗体在其表面的定向固定,PANi-Au NPs标记的探针与目标CEA结合后,完成了传感器的构筑过程。采用接触角、X射线光电子能谱、原子力显微镜(AFM)和电化学阻抗谱(EIS)表征了电极的修饰过程。考察了环糊精的浓度、金刚烷修饰抗体的用量等因素对传感器性能的影响。通过线性扫描伏安法(LSV)完成了对CEA的检测,线性范围为0.010-1000 ngmL-1,检测限为0.006 ng mL-1。制备的传感器可用于血清中CEA的检测。
【关键词】：银纳米方块 聚苯胺-金纳米颗粒 癌胚抗原 电化学 免疫传感器
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.1;TP212
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-16
• 1.1 选题依据及意义12-13
• 1.2 本论文主要研究工作13-14
• 参考文献14-16
• 第二章 电化学免疫传感器的研究进展16-53
• 2.1 免疫分析16-19
• 2.1.1 免疫分析法16-17
• 2.1.2 免疫传感器17-18
• 2.1.3 电化学免疫传感器18-19
• 2.2 免疫分子在电极表面固定方法19-25
• 2.2.1 吸附法19-22
• 2.2.2 包埋法22-23
• 2.2.3 共价键合法23-24
• 2.2.4 定向固定法24-25
• 2.3 纳米材料在电化学免疫传感器中的应用25-36
• 2.3.1 金纳米材料在免疫传感器中的应用25-29
• 2.3.2 银纳米材料在免疫传感器中的应用29-30
• 2.3.3 碳纳米管在免疫传感器中的应用30-31
• 2.3.4 石墨烯在免疫传感器中的应用31-32
• 2.3.5 四氧化三铁纳米粒子在免疫传感器中的应用32-33
• 2.3.6 量子点在免疫传感器中的应用33-35
• 2.3.7 纳米复合材料在免疫传感器中的应用35-36
• 2.4 空隙电极36-39
• 2.4.1 空隙电极简介36-37
• 2.4.2 空隙电极在DNA传感的应用37-38
• 2.4.3 空隙电极在免疫传感的应用38-39
• 2.4.4 空隙电极在其他方面的应用39
• 2.5 免疫分析发展趋势39-41
• 参考文献41-53
• 第三章 基于银纳米方块在玻碳电极上的免疫传感器的研究53-67
• 3.1 实验部分53-56
• 3.1.1 试剂53-55
• 3.1.2 仪器55
• 3.1.3 银纳米方块的制备55
• 3.1.4 银纳米方块-壳聚糖修饰玻碳电极构筑免疫传感器55-56
• 3.1.5 电化学检测方法56
• 3.2 银纳米方块-壳聚糖修饰电极的性质研究56-64
• 3.2.1 银纳米方块-壳聚糖修饰电极的表面形态表征56-58
• 3.2.2 银纳米方块-壳聚糖修饰电极的电化学表征58
• 3.2.3 免疫传感器的条件优化58-61
• 3.2.4 免疫传感器对癌胚抗原的测定61-63
• 3.2.5 免疫传感器的抗干扰性63
• 3.2.6 免疫传感器的稳定性63
• 3.2.7 免疫传感器对实际样品的检测63-64
• 3.3 小结64-65
• 参考文献65-67
• 第四章 基于聚苯胺-金纳米颗粒在金电极上的免疫传感器的研究67-77
• 4.1 实验部分67-70
• 4.1.1 试剂67-69
• 4.1.2 仪器69
• 4.1.3 聚苯胺-金纳米颗粒(PANi-Au NPs)的制备69
• 4.1.4 金刚烷-抗体(ADA-Ab_1)的制备69
• 4.1.5 聚苯胺-金纳米颗粒-抗体(PANi-Au NPs-Ab_2)的制备69
• 4.1.6 免疫传感器的构筑69-70
• 4.2 聚苯胺-金纳米颗粒修饰电极的性质研究70-75
• 4.2.1 聚苯胺-金纳米颗粒修饰电极表面形态表征70-71
• 4.2.2 聚苯胺-金纳米颗粒的XRD表征71-72
• 4.2.3 聚苯胺-金纳米颗粒修饰电极电化学表征72-73
• 4.2.4 免疫传感器条件的优化73-74
• 4.2.5 免疫传感器对癌胚抗原的检测74-75
• 4.3 小结75-76
• 参考文献76-77
• 第五章 基于聚苯胺-金纳米颗粒在空隙电极上的免疫传感器的研究77-92
• 5.1 实验部分77-80
• 5.1.1 试剂77-78
• 5.1.2 仪器78-79
• 5.1.3 免疫传感器的构筑79-80
• 5.2 聚苯胺-金纳米颗粒修饰空隙电极免疫传感器性质的研究80-90
• 5.2.1 聚苯胺-金纳米颗粒修饰电极表面形貌表征80-85
• 5.2.2 修饰电极的电化学表征85-86
• 5.2.3 实验条件的优化86-87
• 5.2.4 修饰电极对CEA的检测87-88
• 5.2.5 免疫传感器的选择性88-89
• 5.2.6 免疫传感器的稳定性89
• 5.2.7 免疫传感器对实际样品的检测89-90
• 5.3 总结90-91
• 参考文献91-92
• 第六章 总结92-94
• 攻读硕士期间研究成果94

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 陈慧连;陈伟锐;;电化学免疫传感器的发展概述[J];广州化工;2013年11期

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3 孙楫舟;边超;屈岚;夏善红;;电化学聚合吡咯掺杂蛋白A固定抗体的安培型沙门氏菌微传感器[J];分析化学;2009年04期

4 顾宁,黄岚,徐丽娜,王孟,廖建辉;纳米间隙电极的加工研究进展[J];微细加工技术;2003年04期

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6 李振甲;国内外标记免疫分析技术研究现状[J];中华医学检验杂志;1999年05期

7 焦奎,张书圣,张敏,张立群;电化学免疫分析法研究进展[J];分析化学;1995年10期

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本文编号：796088