基于金属有机骨架材料的紫外、电化学分析方法用于C反应蛋白及硫化氢的检测
发布时间：2021-11-02 23:20
纳米多孔材料传感器是融合了光电化学、纳米材料与生物检测技术的一种应用于分析检测的传感技术。目前,纳米多孔材料因其具有比表面积大、表面原子比例大、形貌可控等优势,所构建的生物传感器在分析化学领域的诸多方面应用前景广阔,如对人体中生物标志物和生产生活中毒素的检测。本论文合成了一系列比表面积大、电子传输性能优良且成本低廉的纳米多孔材料,包括苝二酰亚胺衍生物（PDI）、聚苯胺（PANI）和羧基化的氮化碳（C3N4）复合材料（PDI-PANI-C3N4）和三种不同的金属有机骨架材料（MOFs-Cd-MOF-74、Cu（Ⅱ）-HKUST-1、Co/Fe-MOFs）,并将它们分别用于构建电化学及可视化比色传感器。具体工作如下:（1）本工作将PDI、PANI和C3N4这三种材料通过正、负电荷由静电作用相互吸引和聚合反应的协同作用而结合成为复合材料PDI-PANI-C3N4。将此复合材料作为电化学活性物质和基底材料构建了一种非标记...
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于NGNR-Fe-MOFs@AuNPS的免疫传感器[15]
绪论4图1.2NH2-MIL-125（Ti）纸基荧光生物传感器用于CEA的定量检测[19]Fig.1.2NH2-MIL-125(Ti)paper-basedfluorescentbiosensorforquantitativedetectionofCEA1.1.2.3金属有机骨架在比色分析平台构建中的应用酶联免疫吸附测定法（ELSA）是通过酶标抗体或抗原与酶反应底物反应产生有色物质，颜色的深浅直接与受检测物的量呈比例关系，即可实现受检物质的定性与定量检测。传统ELSA采用天然的酶来催化酶反应底物，然而天然的酶对保存条件要求高、易失活，而用MOFs作为模拟酶就能大限度的避免失活而无法催化的问题。2018年，Wang[21]等人通过一锅法在合成模拟酶Cu-MOF的同时直接标记兔抗小鼠免疫球蛋白（RlgG），得到的RlgG@Cu-MOF与小鼠免疫球蛋白（mlgG）特异性结合催化酶反应底物3,3",5,5"-四甲基联苯胺（TMB）显色剂显色，从而根据溶液颜色的深浅定量检测mlgG的含量（图1.3）。与传统辣根过氧化酶作为标记物的检测方法相比，灵敏度高出近三倍（该方法检出限为1.06ng/mL）。一锅法同时完成模拟酶的合成与抗体的标记，大大降低了标记蛋白活性降低的可能，消除了需要共价键连接抗体蛋白与信号标签的要求，进一步简化实验操作。2019年Sargazi[22]等人设计并合成了Th-MOF代替天然的酶，催化由尿酸和尿酸酶反应产生的H2O2促使TMB显色剂变色用于间接检测尿酸，该体系不但成功在真实血清与尿液中检测分析物，而且此催化体系总活性可达4次循环使用。此类使用MOFs材料作为模拟酶而研发的酶联免疫法，
绪论5为具有催化性能的MOFs加入可视化传感应用提供了一种有效的策略。图1.3Cu-MOF结合抗体催化比色免疫分析[21]Fig.1.3CatalyticcolorimetricimmunoassayofCu-MOFbindingantibody1.2聚苯胺、苝酰亚胺和碳化氮1.2.1聚苯胺及在传感器方面的应用聚苯胺（PANI）是一种具有光、电化学性质、氧化还原性、催化活性且易于掺杂的导电共轭聚合物。由于其具有制取简单便捷、易于修饰、化学及环境稳定性好等特性，自上世纪90年代以来备受广大研究者的关注。相较于其它导电高分子聚苯胺呈现出更好的导电能力，这是由聚苯胺中非定域的P电子共轭结构赋予了其特殊电活性和与众不同的掺杂机制所引起的。聚苯胺参与掺杂过程时其本身的电子数目不发生变化，这种独到的机制也导致聚苯胺的掺杂与脱掺杂变为可逆过程。其掺杂程度受到多种因素的影响（如pH、电位变化等），使得聚苯胺外观颜色发生相应的改变，因此它也是一种具有电化学活性和电致变色特性的优良材料。基于上述优点聚苯胺被广泛应用于超级电容器[23]、手性拆分[24]、催化[25]、传感器[26]等方面。2012年Jiao课题组[26]，研制开发了一种以电化学还原石墨烯-聚苯胺（ERGNO/PANI）为信号源的用于检测花椰菜花叶病毒（CaMV35S）基因序列的电化学生物传感器。ERGNO/PANI纳米复合材料通过非共价组装与ssDNA探针结合，而[Ru(NH3)6]3+在静电作用下与DNA负电荷磷酸主链结合到表面，经ssDNA探针与互补DNA杂交后，表面结合[Ru(NH3)6]3+的响应发生了明显变化，
【参考文献】：
期刊论文
[1]苝二酰亚胺衍生物-聚苯胺-氮化碳非标记型C-反应蛋白免疫传感器的研制[J]. 赵潇斓,迟宽能,谢发婷,王敏,谷梦巧,马玉婵,邓燕,杨云慧,胡蓉. 化学研究与应用. 2020(05)
[2]Therapeutic importance of hydrogen sulfide in age-associated neurodegenerative diseases[J]. Rubaiya Tabassum,Na Young Jeong,Junyang Jung. Neural Regeneration Research. 2020(04)
[3]双金属掺杂氮化碳光催化降解罗丹明B的研究[J]. 汪辉,李会鹏,赵华,李国华,张杰. 化学研究与应用. 2019(08)
[4]急诊CRP检测方法的选择与临床应用[J]. 潘惠芬,顾文红,赵缜,邓星奇. 国际检验医学杂志. 2012(07)
[5]Sodium hydrosulfide alleviated pulmonary vascular structural remodeling induced by high pulmonary blood flow in rats[J]. Xiao-hui LI~2 Jun-bao DU~(2,6) Ding-fang BU~3 Xiu-ying TANG~4 Chao-shu TANG~5 ~1Department of Pediatrics,Peking University First Hospital,Key Laboratory of Molecular Cardiovascular Diseases,Ministry of Education;~3 Laboratory Center;~4Laboratory of Electron Microscopy,Peking University First Hospital,Beijing 100034,China;~5Department of Physiology,Peking University Health Science Center,Beijing 100083,China. Acta Pharmacologica Sinica. 2006(08)
[6]苝二酰亚胺/聚噻吩复合膜的光电性能研究[J]. 周峰,封伟,焉学佳,王晓工. 高分子学报. 2005(02)
本文编号：3472572
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于NGNR-Fe-MOFs@AuNPS的免疫传感器[15]
绪论4图1.2NH2-MIL-125（Ti）纸基荧光生物传感器用于CEA的定量检测[19]Fig.1.2NH2-MIL-125(Ti)paper-basedfluorescentbiosensorforquantitativedetectionofCEA1.1.2.3金属有机骨架在比色分析平台构建中的应用酶联免疫吸附测定法（ELSA）是通过酶标抗体或抗原与酶反应底物反应产生有色物质，颜色的深浅直接与受检测物的量呈比例关系，即可实现受检物质的定性与定量检测。传统ELSA采用天然的酶来催化酶反应底物，然而天然的酶对保存条件要求高、易失活，而用MOFs作为模拟酶就能大限度的避免失活而无法催化的问题。2018年，Wang[21]等人通过一锅法在合成模拟酶Cu-MOF的同时直接标记兔抗小鼠免疫球蛋白（RlgG），得到的RlgG@Cu-MOF与小鼠免疫球蛋白（mlgG）特异性结合催化酶反应底物3,3",5,5"-四甲基联苯胺（TMB）显色剂显色，从而根据溶液颜色的深浅定量检测mlgG的含量（图1.3）。与传统辣根过氧化酶作为标记物的检测方法相比，灵敏度高出近三倍（该方法检出限为1.06ng/mL）。一锅法同时完成模拟酶的合成与抗体的标记，大大降低了标记蛋白活性降低的可能，消除了需要共价键连接抗体蛋白与信号标签的要求，进一步简化实验操作。2019年Sargazi[22]等人设计并合成了Th-MOF代替天然的酶，催化由尿酸和尿酸酶反应产生的H2O2促使TMB显色剂变色用于间接检测尿酸，该体系不但成功在真实血清与尿液中检测分析物，而且此催化体系总活性可达4次循环使用。此类使用MOFs材料作为模拟酶而研发的酶联免疫法，
绪论5为具有催化性能的MOFs加入可视化传感应用提供了一种有效的策略。图1.3Cu-MOF结合抗体催化比色免疫分析[21]Fig.1.3CatalyticcolorimetricimmunoassayofCu-MOFbindingantibody1.2聚苯胺、苝酰亚胺和碳化氮1.2.1聚苯胺及在传感器方面的应用聚苯胺（PANI）是一种具有光、电化学性质、氧化还原性、催化活性且易于掺杂的导电共轭聚合物。由于其具有制取简单便捷、易于修饰、化学及环境稳定性好等特性，自上世纪90年代以来备受广大研究者的关注。相较于其它导电高分子聚苯胺呈现出更好的导电能力，这是由聚苯胺中非定域的P电子共轭结构赋予了其特殊电活性和与众不同的掺杂机制所引起的。聚苯胺参与掺杂过程时其本身的电子数目不发生变化，这种独到的机制也导致聚苯胺的掺杂与脱掺杂变为可逆过程。其掺杂程度受到多种因素的影响（如pH、电位变化等），使得聚苯胺外观颜色发生相应的改变，因此它也是一种具有电化学活性和电致变色特性的优良材料。基于上述优点聚苯胺被广泛应用于超级电容器[23]、手性拆分[24]、催化[25]、传感器[26]等方面。2012年Jiao课题组[26]，研制开发了一种以电化学还原石墨烯-聚苯胺（ERGNO/PANI）为信号源的用于检测花椰菜花叶病毒（CaMV35S）基因序列的电化学生物传感器。ERGNO/PANI纳米复合材料通过非共价组装与ssDNA探针结合，而[Ru(NH3)6]3+在静电作用下与DNA负电荷磷酸主链结合到表面，经ssDNA探针与互补DNA杂交后，表面结合[Ru(NH3)6]3+的响应发生了明显变化，
【参考文献】：
期刊论文
[1]苝二酰亚胺衍生物-聚苯胺-氮化碳非标记型C-反应蛋白免疫传感器的研制[J]. 赵潇斓,迟宽能,谢发婷,王敏,谷梦巧,马玉婵,邓燕,杨云慧,胡蓉. 化学研究与应用. 2020(05)
[2]Therapeutic importance of hydrogen sulfide in age-associated neurodegenerative diseases[J]. Rubaiya Tabassum,Na Young Jeong,Junyang Jung. Neural Regeneration Research. 2020(04)
[3]双金属掺杂氮化碳光催化降解罗丹明B的研究[J]. 汪辉,李会鹏,赵华,李国华,张杰. 化学研究与应用. 2019(08)
[4]急诊CRP检测方法的选择与临床应用[J]. 潘惠芬,顾文红,赵缜,邓星奇. 国际检验医学杂志. 2012(07)
[5]Sodium hydrosulfide alleviated pulmonary vascular structural remodeling induced by high pulmonary blood flow in rats[J]. Xiao-hui LI~2 Jun-bao DU~(2,6) Ding-fang BU~3 Xiu-ying TANG~4 Chao-shu TANG~5 ~1Department of Pediatrics,Peking University First Hospital,Key Laboratory of Molecular Cardiovascular Diseases,Ministry of Education;~3 Laboratory Center;~4Laboratory of Electron Microscopy,Peking University First Hospital,Beijing 100034,China;~5Department of Physiology,Peking University Health Science Center,Beijing 100083,China. Acta Pharmacologica Sinica. 2006(08)
[6]苝二酰亚胺/聚噻吩复合膜的光电性能研究[J]. 周峰,封伟,焉学佳,王晓工. 高分子学报. 2005(02)
本文编号：3472572
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/3472572.html
