几种新型纳米传感器的构建及其在生物分析中的应用
[Abstract]:With the development of information technology and bioengineering technology, the biosensor has shown increasing application potential. In today's developed countries, the biosensor is listed as the key technology of the 21st century, and it has given a high degree of attention. Compared with the traditional laboratory complex and time-consuming detection method, the novel biosensor has the advantages of high selectivity, high sensitivity, high speed, miniaturization, low cost and the like, and is not only widely used in environmental pollutant monitoring, food safety, biological and medical fields, but also has great application prospect in the aspects of space science, military and space remote sensing. However, with the increasing diversification of the detection object, the biological sensing method and the analysis technology are also facing new demands and challenges. In recent years, the nano-scale material has become a hot research object of the scientific researchers. The functionalized nano-material has many advantages, such as large specific surface area, high catalytic activity, good biocompatibility, and the like, and can be used as a sensing element for the construction of a biosensor, The rapid and efficient biosensor provides a new design thought. On the basis of consulting a large number of relevant literature, the paper mainly studies the application of several new kinds of nano-sensors in biological analysis. The specific work is as follows: Chapter 1: The concept, characteristics, classification and application significance of the biological sensor and the nano-material are introduced in detail. In the second chapter, a novel, simple and ultra-sensitive fluorescence analysis method based on the internal filtering effect (IFE) was successfully developed to detect the tumor markers of the glucose-glucuronase (GLU). A nitrogen-doped carbon quantum dot (N-CQDs) that emits green fluorescence is used as a fluorophore in the internal filtering effect, and a p-nitrophenyl-1-D-ethanone-glucuronate (PNPG) is used as a substrate for GLU, The hydrolysis product produced by the GLU catalytic substrate PNPG is used as a disturbance device in the internal filtering effect to destroy the fluorescence of the N-CQDs. Thus, the activity detection of GLU was successfully achieved by the change in the fluorescence intensity of the N-CQDs. Finally, we have successfully applied this method to drug screening in natural products. In the third chapter, a ratio-type fluorescent probe was successfully designed, in which the carbon-content sub-point (CDs) of the bag was used as a reference signal for sensing the mercury ions (Hg ~ (2 +)) and the glutathione (GSH). The nano-sensor will show the characteristic fluorescence emission peak of CDs and RhB at the same time under a single excitation wavelength. This functionalized CDs is first synthesized in our laboratory by a pot-thermal solution of histidine and sodium citrate. In the presence of Hg ~ (2 +), the fluorescence of CDs was destroyed due to the electron transfer between the Hg ~ (2 +) and the functional groups on the surface of the CDs. Then, with the increasing of GSH, the fluorescence of the system of CDs-Hg ~ (2 +) was gradually restored, because the GSH could capture the Hg ~ (2 +) from the surface of the CDs, and the fluorescence intensity of RhB remained unchanged throughout the process. The detection of the ratio of GSH can be achieved by detecting the ratio change of the two fluorescence peaks, which can effectively eliminate many background interference. Finally, the method was successfully applied to the oxidative stress model of mice. In the fourth chapter, based on the inhibition of the pesticide residue on the alkaline phosphatase (ALP), the double signal amplification strategy of the alkaline phosphatase and the Ag0-Ag _ 3PO _ 4 nano-enzyme is successfully applied to the ultra-sensitive colorimetric detection of the pesticide residue in the vegetables. In the experiment, the Ag + can be reduced to Ag nanoparticles by the ascorbic acid (AA) generated by the ALP catalytic substrate, and then the Ag nanoparticles are deposited on the surface of the diamond dodecahedron Ag _ 3PO _ 4 to form the Ag0-Ag _ 3PO _ 4 composite nano-enzyme, so that the photocatalytic activity is greatly improved, and the TMB is directly oxidized into the oxyTMB. By measuring the absorbance of the ox TMB, the activity of the ALP can be converted, and the quantitative detection of the pesticide residue can be realized.
【学位授予单位】:曲阜师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP212
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,本文编号:2367761
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