發(fā)布時間：2018-02-10 10:21

  本文關鍵詞： 生物傳感器 納米材料 模擬酶 比色分析法 電化學分析法　出處：《濟南大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：天然酶因其催化效率高和反應特異強,在醫(yī)藥、化工、食品和農業(yè)等領域得到廣泛應用。但是天然酶很容易受環(huán)境的影響而失去催化活性,并且,制備、純化以及貯存比較耗時且昂貴。因此.研究和開發(fā)一種具有催化活性的且來源豐富,價格低廉及穩(wěn)定的模擬酶具有重要意義。由于納米技術的高速發(fā)展,使得納米材料因其表面效應、量子尺寸效應等特性在許多領域應用廣泛。它的模擬酶催化活性一直被忽視。自從2007年閻錫蘊研究小組首次發(fā)現磁性四氧化三鐵納米粒子具備內過氧化物酶的催化活性以來,氧化物納米材料、碳基納米材料、貴金屬納米材料等被相繼發(fā)現也具有模擬酶特性。與天然酶相比,模擬酶具有很多優(yōu)點:高的催化活性、較好的穩(wěn)定性和低成本的可控合成�；诖�,本文主要工作是開發(fā)和研究新的納米材料過氧化物模擬酶,制備催化性能好的復合納米材料過氧化物模擬酶以及應用過氧化物模擬酶構建電化學傳感器和比色傳感器檢測生物大分子。三年來主要開展了以下四個方面的研究工作:(1)采用簡單的方法合成了Zn Fe2O4@MWNTs復合物,在雙氧水存在的條件下,Zn Fe2O4@MWNTs能夠催化氧化TMB變色,證明Zn Fe2O4@MWNTs具有過氧化物模擬酶性質。該復合物的酶催化活性比Zn Fe2O4好,由于引入了超好導電性的MWNTs�；趶秃衔锏男再|,構建了一種新型的檢測腫瘤標記物CEA的紙基比色傳感器。首先在紙工作區(qū)域修飾多孔金和殼聚糖用來標記一抗,二抗標記在Zn Fe2O4@MWNTs上。顏色的強度與CEA的濃度成線性關系,線性范圍是0.005 to 30 ng m L-1,檢測線是2.6 pg m L-1。這種無需昂貴設備的免標記傳感器在發(fā)展中國家或者是貧窮地區(qū)有很大的應用前景。(2)采用photo-Fenton方法制備了具有過氧化物酶活性的Zn Fe2O4 石墨烯量子點(Zn F e2O4@GQDs)復合催化劑。與天然酶相比,Zn Fe2O4@GQDs具有很多的優(yōu)點如環(huán)境友好,穩(wěn)定性好。Zn Fe2O4@GQDs對雙氧水具有很強的催化作用,如此放大了電化學傳感器的信號。為了進一步提高傳感器的靈敏度,將導電性好的氨基修飾的石墨烯和Pd納米線修飾在玻碳電極上。在最佳條件下,傳感器的線性范圍是10-16-10-9 M,檢測限是2×10-17 M。該復合催化劑顯著的高的催化活性使它代替了天然酶用于構建基于酶的分析方法。這個新的方法可以用于鑒別其他的目標分子。(3)通過簡單的方法合成過氧化物酶石墨烯/Pt Pd,它能夠催化雙氧水產生O2,O2作為S2O82-的共反應劑能夠提高S2O82-的電化學發(fā)光信號。實驗證明石墨烯/Pt Pd的催化性能比石墨烯/Pt和石墨烯/Pd的催化性能好,源于Pt和Pd雙金屬的協(xié)同作用和石墨烯的導電性�；诖�,構建了免標記電化學發(fā)光傳感器檢測三磷酸腺苷。(4)通過Pd納米線和K2Pt Cl6之間的溴引導的電流置換反應合成一維多孔Pt Pd納米棒(Pt Pd PNRs)。實驗證明該材料是多孔的,Pt:Pd元素比例為1:1的合金。另外,研究表明該材料具有過氧化物模擬酶的性質并且比其他的模擬酶催化活性高。利用該材料的催化性質構建了比色分析法檢測細胞中H2O2的流量。開發(fā)了一個新,可靠的集合細胞活性氧釋放信息的平臺。該納米材料模擬酶可以廣泛應用在生物技術和醫(yī)學領域。這種無需昂貴設備的比色法在發(fā)展中國家或者是貧窮地區(qū)有很大的應用前景。
[Abstract]:澶╃劧閰跺洜鍏跺偓鍖栨晥鐜囬珮鍜屽弽搴旂壒寮傚己,鍦ㄥ尰鑽，

本文編號：1500292