基于新型光电材料及酶辅助信号放大的光致电化学microRNA-141传感器研究
发布时间：2021-11-29 01:15
光致电化学（Photoelectrochemical,PEC）生物传感器是基于光电材料的光电转换效应而发展起来的一个领域。其中,光电材料本身的光电特性显著的影响着所构建的传感器的性能。而合适的信号放大策略,为进一步提高传感器对目标物的分析检测性能奠定了基础。因此,为优化光致电化学生物传感器的分析性能,开发新型的光电活性材料,并设计相宜的信号放大策略显得尤为重要。核酸探针技术是定性以及定量分析特定RNA和DNA片段的有力工具,也是目前生物分析领域中应用最广泛的技术之一。本文基于发展新型光电活性材料并设计合适的酶辅助核酸放大策略,以提高传感器的分析性能为目的进行研究,构建一系列光致电化学生物传感器,旨在实现对癌症标志物micro RNA-141的灵敏分析检测。具体工作如下:1.基于[Ru（dcbpy）2dppz]2+/富勒烯共敏化PTB7-Th的高灵敏光致电化学生物传感器研究在这项工作中,我们基于供-受体型光电活性材料（PTB7-Th）作为信号指示剂构建一种新型光致电化学（PEC）共敏化策略,将敏化剂[Ru（dcbpy）2d...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于CdTe/TCPP复合材料敏化ZnO/CdS纳米异质结构构建的信号增强型PEC生物传感器
西南大学硕士学位论文8[(ppy)2Ir(dppz)]+PF6构建了无标记的光致电化学生物传感器。[(ppy)2Ir(dppz)]+PF6能够被成功的嵌入DNA双链结构中，进而被固载。光照下，当三乙醇胺(TEOA)或溶解氧分别作为牺牲电子供体/受体时，可以观察到阴极或阳极光电流的产生。图1.9基于聚苯胺二氧化钛纳米管-AuNPs的表面等离子体共振增强的光致电化学传感器。Fig.1.9Goldnanoparticlesdepositedpolyaniline-TiO2nanotubeforsurfaceplasmonresonanceenhancedphotoelectrochemicalbiosensor.图1.10基于环化铱络合物构建了无标记的光致电化学生物传感器。Fig.1.10Cyclometalatediridiumcomplex-basedlabel-freephotoelectrochemicalbiosensor.1.2.3复合型光电活性材料目前，所发展的有机或无机光电材料都表现出了较好的光电特性，然而由于材料本身的缺陷可能导致其自身的光电转换效率无法达到最大程度的应用。如果能够将两种或者两种以上的具有优良光电特性的光电活性材料进行复合得到复合型光电活性材料，从而优化材料的光电特性，提高电子的转移效率，这对光致电化学生物传感器的发展具有重要意义。通常情况下，我们通过元素掺杂的方式进行复合，例如Mn元素掺杂、N元素掺杂和S元素掺杂。既可以对光电材料进行单一的掺杂方式，也可以多种元素共掺杂。如图1.11中所示，基于Mn掺杂的CdSQDs构建了光致电化学生物传感器。在PEC的光电转换过程中，电子空穴(电荷)分离与电子空穴复合相互竞争，其净效应在本质上决定了PEC生物传感器的性能。在该工作中提出了一种降低电子空穴复合速度、提高电荷分离效率的新方法。通过掺杂Mn2+，得到一对d带(4T1和6A1)插入到CdSQDs的导带和价带之间，改变了电子空穴的分离和重组动力学，产生了寿命较长的载流子?
西南大学硕士学位论文8[(ppy)2Ir(dppz)]+PF6构建了无标记的光致电化学生物传感器。[(ppy)2Ir(dppz)]+PF6能够被成功的嵌入DNA双链结构中，进而被固载。光照下，当三乙醇胺(TEOA)或溶解氧分别作为牺牲电子供体/受体时，可以观察到阴极或阳极光电流的产生。图1.9基于聚苯胺二氧化钛纳米管-AuNPs的表面等离子体共振增强的光致电化学传感器。Fig.1.9Goldnanoparticlesdepositedpolyaniline-TiO2nanotubeforsurfaceplasmonresonanceenhancedphotoelectrochemicalbiosensor.图1.10基于环化铱络合物构建了无标记的光致电化学生物传感器。Fig.1.10Cyclometalatediridiumcomplex-basedlabel-freephotoelectrochemicalbiosensor.1.2.3复合型光电活性材料目前，所发展的有机或无机光电材料都表现出了较好的光电特性，然而由于材料本身的缺陷可能导致其自身的光电转换效率无法达到最大程度的应用。如果能够将两种或者两种以上的具有优良光电特性的光电活性材料进行复合得到复合型光电活性材料，从而优化材料的光电特性，提高电子的转移效率，这对光致电化学生物传感器的发展具有重要意义。通常情况下，我们通过元素掺杂的方式进行复合，例如Mn元素掺杂、N元素掺杂和S元素掺杂。既可以对光电材料进行单一的掺杂方式，也可以多种元素共掺杂。如图1.11中所示，基于Mn掺杂的CdSQDs构建了光致电化学生物传感器。在PEC的光电转换过程中，电子空穴(电荷)分离与电子空穴复合相互竞争，其净效应在本质上决定了PEC生物传感器的性能。在该工作中提出了一种降低电子空穴复合速度、提高电荷分离效率的新方法。通过掺杂Mn2+，得到一对d带(4T1和6A1)插入到CdSQDs的导带和价带之间，改变了电子空穴的分离和重组动力学，产生了寿命较长的载流子?
本文编号：3525540
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于CdTe/TCPP复合材料敏化ZnO/CdS纳米异质结构构建的信号增强型PEC生物传感器
西南大学硕士学位论文8[(ppy)2Ir(dppz)]+PF6构建了无标记的光致电化学生物传感器。[(ppy)2Ir(dppz)]+PF6能够被成功的嵌入DNA双链结构中，进而被固载。光照下，当三乙醇胺(TEOA)或溶解氧分别作为牺牲电子供体/受体时，可以观察到阴极或阳极光电流的产生。图1.9基于聚苯胺二氧化钛纳米管-AuNPs的表面等离子体共振增强的光致电化学传感器。Fig.1.9Goldnanoparticlesdepositedpolyaniline-TiO2nanotubeforsurfaceplasmonresonanceenhancedphotoelectrochemicalbiosensor.图1.10基于环化铱络合物构建了无标记的光致电化学生物传感器。Fig.1.10Cyclometalatediridiumcomplex-basedlabel-freephotoelectrochemicalbiosensor.1.2.3复合型光电活性材料目前，所发展的有机或无机光电材料都表现出了较好的光电特性，然而由于材料本身的缺陷可能导致其自身的光电转换效率无法达到最大程度的应用。如果能够将两种或者两种以上的具有优良光电特性的光电活性材料进行复合得到复合型光电活性材料，从而优化材料的光电特性，提高电子的转移效率，这对光致电化学生物传感器的发展具有重要意义。通常情况下，我们通过元素掺杂的方式进行复合，例如Mn元素掺杂、N元素掺杂和S元素掺杂。既可以对光电材料进行单一的掺杂方式，也可以多种元素共掺杂。如图1.11中所示，基于Mn掺杂的CdSQDs构建了光致电化学生物传感器。在PEC的光电转换过程中，电子空穴(电荷)分离与电子空穴复合相互竞争，其净效应在本质上决定了PEC生物传感器的性能。在该工作中提出了一种降低电子空穴复合速度、提高电荷分离效率的新方法。通过掺杂Mn2+，得到一对d带(4T1和6A1)插入到CdSQDs的导带和价带之间，改变了电子空穴的分离和重组动力学，产生了寿命较长的载流子?
西南大学硕士学位论文8[(ppy)2Ir(dppz)]+PF6构建了无标记的光致电化学生物传感器。[(ppy)2Ir(dppz)]+PF6能够被成功的嵌入DNA双链结构中，进而被固载。光照下，当三乙醇胺(TEOA)或溶解氧分别作为牺牲电子供体/受体时，可以观察到阴极或阳极光电流的产生。图1.9基于聚苯胺二氧化钛纳米管-AuNPs的表面等离子体共振增强的光致电化学传感器。Fig.1.9Goldnanoparticlesdepositedpolyaniline-TiO2nanotubeforsurfaceplasmonresonanceenhancedphotoelectrochemicalbiosensor.图1.10基于环化铱络合物构建了无标记的光致电化学生物传感器。Fig.1.10Cyclometalatediridiumcomplex-basedlabel-freephotoelectrochemicalbiosensor.1.2.3复合型光电活性材料目前，所发展的有机或无机光电材料都表现出了较好的光电特性，然而由于材料本身的缺陷可能导致其自身的光电转换效率无法达到最大程度的应用。如果能够将两种或者两种以上的具有优良光电特性的光电活性材料进行复合得到复合型光电活性材料，从而优化材料的光电特性，提高电子的转移效率，这对光致电化学生物传感器的发展具有重要意义。通常情况下，我们通过元素掺杂的方式进行复合，例如Mn元素掺杂、N元素掺杂和S元素掺杂。既可以对光电材料进行单一的掺杂方式，也可以多种元素共掺杂。如图1.11中所示，基于Mn掺杂的CdSQDs构建了光致电化学生物传感器。在PEC的光电转换过程中，电子空穴(电荷)分离与电子空穴复合相互竞争，其净效应在本质上决定了PEC生物传感器的性能。在该工作中提出了一种降低电子空穴复合速度、提高电荷分离效率的新方法。通过掺杂Mn2+，得到一对d带(4T1和6A1)插入到CdSQDs的导带和价带之间，改变了电子空穴的分离和重组动力学，产生了寿命较长的载流子?
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