基于铜纳米复合材料的医学小分子电分析技术

发布时间：2020-09-07 10:33

　　 铜(Cu)纳米复合材料具有良好的导电性、吸附性和催化活性,在光电催化、传感检测和污染物清除等领域应用广泛。本文通过制备Cu与三聚氰胺(MA)、石墨烯或金属有机骨架分子形成的纳米复合材料并用于修饰电极,分别实现了对谷胱甘肽(GSH)、组氨酸(His)、组胺(HTA)的高灵敏电化学传感分析,具体内容包括:(1)开发了一种基于三聚氰胺-铜(MA-Cu)纳米复合材料的电化学传感器,分别用于Hela细胞和酵母细胞中GSH的电分析(第2章)。采用可控的超分子自组装方法以及控制MA与Cu的比例,制得不同形貌的MA-Cu纳米复合材料。发现采用棒状MA-Cu纳米复合材料修饰的电极可以在低电位下获得稳定的固相CuCl电化学信号输出,加入GSH后,通过特定的Cu-GSH相互作用,可将电极上的CuCl被置换为非电活性的Cu-GSH络合物,从而导致CuCl氧化峰信号的降低,由此开发的电分析法可有效地避免复杂细胞体系中共存的其它电活性物质的干扰,实现了Hela细胞和酵母细胞中GSH的特异、灵敏的传感检测。(2)构建了一种基于浸润性孔电极和中空石墨烯量子点(GQD)包覆MA-Cu纳米复合物(GQD@MA-Cu)的电化学传感器,用于尿液中His的传感检测(第3章)。通过聚丙烯酸点样、十六烷基三甲氧基硅烷疏水化处理、氢氧化钠刻蚀等制备工艺,在金电极中心构筑浸润性孔,用以修饰GQD@MA-Cu,发展了一种基于固相CuCl电化学信号的His电分析策略。研究表明,特定的Cu-His相互作用可引发CuCl氧化峰信号的降低,特别是,借助亲水性电极孔与周围疏水性界面的浸润性差异,可高效地富集样品溶液中的His,借以显著提高方法的分析灵敏度,实现了尿液中His的灵敏、特异性电分析。(3)建立了一种基于铜金属有机框架(Cu MOFs)材料的电化学传感器,并应用于血液中His的电分析(第4章)。采用一步式溶剂热反应路径合成了正八面体结构的Cu MOF,进而将之修饰于电极表面,在接近零电位条件下“turn-on”输出固相CuCl电化学信号,借以克服复杂血液体系中共存的其它物质的干扰,实现了对其中His的高特异性电分析。(4)开发了一种基于还原铜金属有机框架的红酒中HTA和尿液中His的电分析技术(第5章)。通过采用NaBH_4还原Cu MOFs合成了Cu纳米复合材料,并将之修饰于电极表面构建成HTA/His电化学传感器;结果表明,该电极可在较低的电位下呈现稳定的固相CuCl氧化峰,经加入HTA或His后,借助Cu和HTA/His的咪唑基团之间强相互作用力导致CuCl峰电流增加;由此构建的HTA/His传感器可在0.010-100μM浓度范围实现对红酒中HTA和尿液中His的特异性电分析。
【学位单位】：曲阜师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP212.2;TB33;O657.1
【部分图文】：

纳米材料及其用于生物应用的官能团的实例Fig.1.1Examplesofnanomaterialsandtheirfunctionalgroupsforbiologicalapplications.

代表性的MOF结构

含多酶ZIF-8的合成示意图

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 范崇东,王淼;酵母细胞中谷胱甘肽的微波辅助提取[J];食品与发酵工业;2004年04期

本文编号：2813226