本文關(guān)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(yīng)特異強,在醫(yī)藥、化工、食品和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)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(shù)的高速發(fā)展,使得納米材料因其表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等特性在許多領(lǐng)域應(yīng)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(xiàn)磁性四氧化三鐵納米粒子具備內(nèi)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(xiàn)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。基于此,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(fù)合納米材料過氧化物模擬酶以及應(yīng)用過氧化物模擬酶構(gòu)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(fù)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(zhì)。該復(fù)合物的酶催化活性比Zn Fe2O4好,由于引入了超好導電性的MWNTs。基于復(fù)合物的性質(zhì),構(gòu)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(guān)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(shè)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(yīng)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(fù)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(fù)合催化劑顯著的高的催化活性使它代替了天然酶用于構(gòu)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(chǎn)生O2,O2作為S2O82-的共反應(yīng)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。基于此,構(gòu)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(yīng)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(zhì)并且比其他的模擬酶催化活性高。利用該材料的催化性質(zhì)構(gòu)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(yīng)用在生物技術(shù)和醫(yī)學領(lǐng)域。這種無需昂貴設(shè)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(yīng)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