无机多孔复合纳米材料及其生物传感性能研究

发布时间：2021-06-25 05:55

　　近年以来,由于纳米多孔材料的有序多孔性、比表面积大、良好的吸附性等性质以及制备方法的优化与提升,使其在相关领域飞速发展。其中,纳米分子筛多孔材料以其易于离子交换、活性位点多、稳定性好、无毒等优势,在生物传感与检测、成像、治疗等方面取得了重要的进展,尤其在以分子筛为模板的复合纳米材料合成和功能化设计策略,展现出重要的应用前景。本文首先通过低温无模板剂方法合成了纳米级EMT分子筛材料,并通过离子交换等方法将Ag颗粒、CsPbBr₃钙钛矿量子点等负载在分子筛的骨架内,并在此基础上进行了肿瘤标志物的检测、湿度检测、癌细胞成像等方面的应用探索,还包含了无机有序多孔材料的无创疾病检测的生物传感探索。具体成果如下:[1]基于Ag颗粒修饰的EMT分子筛复合材料的电化学传感器:我们首先通过无模板剂方法低温水热合成EMT分子筛,然后通过银离子交换和三乙胺还原,最终合成了负载Ag颗粒的EMT分子筛——EMT-Ag。然后采用电化学三电极体系检测方法,以基于Ag颗粒负载的EMT分子筛复合材料的玻碳电极（GCE）作为对电极,饱和KCl溶液电极作为参比电极,铂电极作为工作电极,对原发性肝癌的标... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

用作电化学生物和生物医学应用的传感材料的纳米材料的示意图

图 1.4 ZnO/Ag2S 有序多孔纳米材料光电化学传感器的制备，表征以及关于甲胎蛋白的检测结果的展示图。石墨烯也是现如今热门生物传感材料之一。石墨烯材料具有很多优点，如出色的电化学，机械和热性能，光学透明度，电学性能和灵活性并且价格低廉。各种类型的石墨烯已合成并应用于生物传感器[28]。通过石墨的机械裂解获得的还原石墨烯具有强烈的疏水性，这大大降低了它在免疫传感中的应用。氧化石墨烯（GO）明显改善了石墨烯层的亲水性，但氧化石墨烯是一种电绝缘体，导致电导率降低了几个数量级。去除氧化石墨烯后，还原氧化石墨烯（rGO）达到了高电导率、大比表面积、高电化学活性和简单功能的独特组合[29]。Hou 等人开发了基于辣根过氧化物酶 HRP 修饰的 GO 和生物催化沉淀的夹心测定法[30]。癌胚抗原（CEA）被固定在 AuNP 修饰的 GCE 上的抗体捕获，随后GO 的结合物与多个 HRP分子和检测抗体结合。HRP催化4-氯-1-萘酚的沉淀，导致阻抗增加。与抗体与 HRP 的简单偶联物相比，与 GO 的偶联物使 LOD 提高

图 1.5 氧化石墨烯标记的夹心型 CEA 免疫传感器制作及检测的示意图。1.2.2 贵金属在生物传感中的应用贵金属由于其良好的导电性以及活性而被广泛应用于生物传感，用于提升传感的选择性和灵敏度。对于实际生活中的生物医学应用而言，纳米工程设计的纳米材料具有最小的毒性和环境影响，对特定细胞和感兴趣组织的选择性靶向作用有巨大的影响，并能清楚地识别受影响的组织[16]。贵金属基纳米材料已被用于临床、制药和医学诊断、癌症治疗等的多种分析方法的发展[31]。较为常用的贵金属电极材料有金，银，钯等。在本节中，我们重点介绍 Ag纳米粒子及其纳米复合材料在生物和生物医学应用领域的应用。基于银纳米粒子的生物传感器平台由于其高电导率、扩增电化学信号和良好的生物相容性，对生物医学应用产生了重大影响。在过去的 20 年里，人们在各


本文编号：3248639