基于二硫化钼纳米复合材料比色传感器的构建及应用

发布时间：2020-04-09 18:36

【摘要】：比色检测具有灵敏度高、选择性好以及不需要任何昂贵或复杂的仪器等优点,广泛适用于有快速和现场检测需求以及不具备大型仪器的偏远落后地区。目前,比色传感器已广泛用于环境监测、分子识别和生物医学诊断等研究领域,成为分析检测的重要工具之一。纳米材料的引入能有效提高比色传感器的分析性能和检测稳定性。二维纳米材料——二硫化钼因其独特的结构特征和出色的物理化学特性,已成功应用于构建各种传感器。本文利用二硫化钼纳米复合材料优越的催化活性,结合比色传感策略,构建了基于二硫化钼比色传感器,用于生物分子高灵敏度和特异性的检测。本论文的具体工作如下:1、构建了基于二硫化钼纳米复合材料高灵敏检测癌胚抗原(CEA)的比色免疫生物传感器。制备具有优异催化活性的金纳米颗粒负载的二硫化钼纳米复合材料(MoS_2-AuNPs),并将CEA的特异性抗体(anti-CEA)组装到该纳米复合材料表面,构筑了2种基于二硫化钼纳米复合材料的纳米探针。由于anti-CEA的吸附,MoS_2-AuNPs的催化活性虽略有下降,但仍具有良好的催化显色性能。当CEA加入时,2种纳米探针与CEA形成经典的“三明治”免疫复合物。经过离心分离与催化显色,我们可以通过肉眼观察到溶液颜色的变化来实现对CEA的定性与定量检测。在本检测策略中,该比色传感器的信号响应与CEA的浓度对数在5 pg mL~(-1) 10 ng mL~(-1)范围内呈线性关系,其检测限低至0.5 pg mL~(-1)。此外,该传感器还具有优异的选择性和稳定性,可以有效地区分CEA与其他蛋白质,在人血清中也能获得良好的检测效果。2、设计了基于二硫化钼纳米复合材料快速灵敏检测氨基酸的比色传感策略。合成了金核铂壳双金属纳米颗粒修饰的MoS_2纳米复合材料(MoS_2-Au@Pt NPs),利用其优异的过氧化物模拟酶活性,实现对半胱氨酸(Cys)的比色检测。MoS_2-Au@Pt NPs能催化H_2O_2-TMB检测体系发生由无色到蓝色的颜色变化,加H_2SO_4终止后在450 nm处产生明显的紫外吸收峰。在最优条件下,450 nm处的吸光度值与Cys的浓度范围在0.8μM到54.4μM之间显现出线性关系。该传感器的检测限为0.5μM,并且能有效区分Cys与其他19种氨基酸以及其代谢产物胱氨酸。另外,我们还评估了半胱氨酸补充剂中半胱氨酸的含量,具有实际检测意义。
【图文】：

电大学硕士研究生学位论文 第一章组件和传感器（图 1.1）。从理论上讲，识别组件在传感器性能中起着关键的作用，很高的特异性、令人满意的选择性、快速响应和目标的多功能性等特性，从而可以检测灵敏度[10,11]。传感器一般为独立的传感元件，，可与电化学、热学、光学和压电等配合使用，因此，已经开发了多种用于化学或生物检测的传感器。从检测手段和数法来分类，传感器可以分为化学发光传感器[12]、表面增强拉曼（SERS）传感器[13]感器[14]、比色传感器[15]、场效应晶体管传感器[16]和荧光传感器[17]等。

究生学位论文 纳米颗粒生长的关键参数。例如，大量的研究表明以银三离子体指示剂可以在 H2O2或卤化物的存在下重新蚀刻形度的变化可使得其产生从三角形的尖锐边缘到球形纳米颜色将会从蓝色或者紫色变为红色或黄色。凭借 I-的这种以控制柠檬酸盐稳定的 AgTNPs 蚀刻因而能比色检测碘[36]。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP212;TB33

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本文编号：2621118