基于电子媒介体二茂铁羧酸电化学生物传感器的研究

发布时间：2017-09-01 15:32

  本文关键词：基于电子媒介体二茂铁羧酸电化学生物传感器的研究

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【摘要】：近年来,随着经济的快速发展,人们在享受现代文明的同时,一些现代文明病(也俗称慢性病)如糖尿病、高血压、高血脂、痛风等正在逼近我们的生活,对人们健康构成严重威胁。其中糖尿病并发症已经成为继肿瘤和心脑血管疾病之后的第三位严重影响人类健康的顽疾,在我国糖尿病患者中,合并高血压患者多达1200万,脑中风者500万,双目失明者45万,尿毒症者50万,每一分钟都有人因糖尿病并发症而离开我们这个世界。由于诊断不及时或盲目降糖,我国每年新增糖尿病患者101万。此外,由于糖尿病、高血压症、高血脂症和痛风病症等皆息息相关,并且会合并发生,因此在临床诊断领域,单个生物指标的检测对疾病诊断的意义不大,因为几乎所有单一指标都不能专一地与疾病相对应,所以只有对疾病的多个相关指标进行检测,才会大大提高诊断的准确性,从而使医生可以及时采取正确的治疗方案,因此迫切需要研发一种能够检测多指标的生物传感器。目前生物传感器的检测方式主要为单点检测,它不能全面反映被检测物的波动水平。动态监测则弥补了这一缺陷,能更好地反映被检测物全天波动全貌,临床医师可以有针对性的设计更为个体化的治疗方案,使患者的治愈率有明显提高。基于以上原因,本课题旨在研发一种针型可植入式可进行动态监测的多体征生物传感器,对人体血液中多种物质进行实时监测,连续准确地反映被检测物的波动水平,有效的帮助患者进行准确的治疗,减少他们并发症的发生,从而降低他们的死亡率。本课题在传感器的制作材料上选用无毒性的电子媒介体二茂铁羧酸和具有优异成膜性的壳聚糖与生物酶复合,制备可植入式针型葡萄糖传感器和尿酸传感器,目前主要获得了以下研究成果:1.利用合适的电子媒介体和高分子聚合物与葡萄糖氧化酶复合,得到复合材料在针型镀铂黑电极上制备了葡萄糖传感器,该传感器不但制造工艺简单,而且具有良好的使用性能,其对葡萄糖的线性响应区间约为0.01-10mM。此外,该传感器对葡萄糖的检测限为19?M,灵敏度约为8?A cm-2mM-1(S/N=3),且对尿酸、抗坏血酸和多巴胺等其他电活性物质具有良好的抗干扰性能。2.在葡萄糖传感器实验的基础上,利用合适的电子媒介体和高分子聚合物与尿酸酶复合,得到复合材料在针型镀铂黑电极上制备了制备了尿酸传感器,该传感器大大降低了尿酸酶的使用量,进一步简化了生产工艺,但其检测限更低,灵敏度更好。本课题工作目标是研发一种动态监测多体征生物传感器,实现人体内多种物质浓度的实时检测,也是未来医用生物传感器的发展方向,具有重要而深远的研究意义,因此,我们还需继续进行本课题的研究,早日将该多体征生物传感器组装成器件,为人类的健康带去福音。
【关键词】：电化学生物传感器 针型可植入式 动态监测 葡萄糖 尿酸
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O627.81;TP212
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-33
• 1.1 引言11
• 1.2 电化学生物传感器11-27
• 1.2.1 电化学生物传感器的概述11-15
• 1.2.2 电化学生物传感器的分类及制备方法15-19
• 1.2.3 电化学生物传感器的应用领域19-26
• 食品工业19-21
• 环境监测21-23
• 发酵工业23-24
• 医学24-26
• 1.2.4 电化学生物传感器的未来展望26-27
• 1.3 电子媒介体27-29
• 1.3.1 电子媒介体的定义27
• 1.3.2 电子媒介体作用机理27-28
• 1.3.3 电子媒介体的特性28
• 1.3.4 电子媒介体的种类28-29
• 1.4 壳聚糖的简介及应用29-30
• 1.5 本课题的选题依据和研究意义30-33
• 第2章 针型可植入式葡萄糖传感器的研究33-45
• 2.1 引言33-34
• 2.2 实验部分34-43
• 2.2.1 实验试剂与设备34-35
• 2.2.2 葡萄糖传感器的制备35-37
• 2.2.3 结果与讨论37-43
• 2.3 本章小结43-45
• 第3章 针型可植入式尿酸传感器的研究45-55
• 3.1 引言45
• 3.2 实验部分45-53
• 3.2.1 实验试剂与设备45-46
• 3.2.2 尿酸传感器的制备46-48
• 3.2.3 结果与讨论48-53
• 3.3 本章小结53-55
• 第4章 本文总结55-57
• 参考文献57-74
• 致谢74-75

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本文编号：772913