二硫化鉬納米復(fù)合材料在電化學(xué)傳感器的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2018-03-28 18:34
本文選題:二硫化鉬 切入點:電化學(xué)傳感器 出處:《南京郵電大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:電化學(xué)傳感器因具有響應(yīng)速度快、靈敏度高、選擇性好、易于操作以及成本低等特點,已廣泛應(yīng)用到臨床醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、食品安全、交通運輸、國防安全等各個領(lǐng)域。通過將納米材料引入到新型電化學(xué)生物傳感平臺的構(gòu)建中,可顯著提高電化學(xué)傳感器的穩(wěn)定性和檢測性能。其中,具有類石墨烯結(jié)構(gòu)的新型片層納米材料——二硫化鉬,被逐漸被用于構(gòu)建傳感平臺。本文以提高電化學(xué)傳感器的性能為出發(fā)點,成功構(gòu)建了多種基于二硫化鉬納米復(fù)合材料的電化學(xué)傳感器,實現(xiàn)了對多種化學(xué)或生物分子特異性的檢測,具體工作如下:1、構(gòu)建了基于二硫化鉬復(fù)合材料的電化學(xué)傳感器,實現(xiàn)了對鄰苯二酚的高靈敏檢測。本章在二硫化鉬納米片、金納米顆粒功能化二硫化鉬(MoS_2-Au)、鉑納米顆粒功能化二硫化鉬(MoS_2-Pt)以及金鉑合金納米顆粒功能化二硫化鉬(MoS_2-Au@Pt)納米復(fù)合材料成功制備的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了四種基于二硫化鉬的電化學(xué)傳感器,并系統(tǒng)研究了這些傳感器對鄰苯二酚的檢測性能。實驗結(jié)果表明,四種電化學(xué)傳感器均能很好地實現(xiàn)對鄰苯二酚的檢測,其中基于MoS_2-Au@Pt的電化學(xué)傳感器檢測性能最好。而且所構(gòu)建的四種傳感器均具有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性,可實現(xiàn)實際水樣中鄰苯二酚的高靈敏、特異性檢測,表明二硫化鉬復(fù)合材料可用于構(gòu)建新型的電化學(xué)傳感平臺。2、構(gòu)建了基于二硫化鉬復(fù)合材料雙信號模式電化學(xué)傳感器,實現(xiàn)了對microRNA-21高靈敏、特異性的檢測。本章將DNA“三明治”結(jié)構(gòu)與納米信號放大探針有效結(jié)合,構(gòu)建了基于MoS_2-Au的電化學(xué)傳感器。以[Ru(NH3)6]3+和[Fe(CN)6]3-/4-作為電化學(xué)信號分子,通過差分脈沖(DPV)和交流阻抗(EIS)兩種電化學(xué)檢測方法,利用檢測過程中電流和電阻變化監(jiān)控電化學(xué)傳感器的組裝過程和實現(xiàn)對目標(biāo)microRNA-21的檢測。結(jié)果表明DPV和EIS兩種檢測方法的線性范圍均為10 fM-1 n M,檢出限分別為0.78 fM和0.45 fM。由于層狀納米信號探針的特性,EIS法的檢測信號放大效果明顯優(yōu)于DPV法。不僅如此,該傳感器還具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、選擇性好、易操作等特點,可用于實際體系中microRNA-21的高靈敏檢測,表明該傳感器在DNA/microRNA檢測方面擁有潛在的應(yīng)用價值。3、構(gòu)建了基于二硫化鉬納米復(fù)合材料的電化學(xué)免疫傳感器,實現(xiàn)了對癌胚抗原(CEA)的高靈敏、特異性檢測。本章將MoS_2-Au納米復(fù)合材料同時作為電極表面的修飾材料和納米信號放大探針的構(gòu)建材料,結(jié)合抗體-抗原的特異性作用,構(gòu)筑了經(jīng)典的“三明治”結(jié)構(gòu)電化學(xué)免疫傳感器。為了進一步提升檢測性能,引入辣根過氧化酶(HRP)作為納米探針的封閉劑和信號放大劑,利用HRP在過氧化氫存在條件下對底物鄰苯二胺(o-PD)進行氧化從而產(chǎn)生電化學(xué)信號的原理,實現(xiàn)對檢測信號的雙重放大。實驗結(jié)果表明,該電化學(xué)免疫傳感器的峰電流與CEA濃度在10 fg mL-1-1 ng mL-1范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,其檢出限為0.85 fg mL-1。此外,該免疫傳感器還具有優(yōu)異的穩(wěn)定性、特異性,可實現(xiàn)實際樣本中CEA檢測,說明該免疫傳感器在腫瘤標(biāo)志物檢測領(lǐng)域有很大的應(yīng)用空間。
[Abstract]:A novel electrochemical sensor based on molybdenum disulfide was successfully constructed by introducing nano - material into a new electrochemical sensor platform .
【學(xué)位授予單位】:南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:O657.1;TB33
【參考文獻】
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1 Jie Chao;Xiaoyan Han;Haofan Sun;Shao Su;Lixing Weng;Lianhui Wang;;Platinum nanoparticles supported MoS_2 nanosheet for simultaneous detection of dopamine and uric acid[J];Science China(Chemistry);2016年03期
2 Yang Tian;Yue Wang;Yan Xu;Yang Liu;Di Li;Chunhai Fan;;A highly sensitive chemiluminescence sensor for detecting mercury(Ⅱ) ions: a combination of Exonuclease Ⅲ-aided signal amplification and graphene oxide-assisted background reduction[J];Science China Chemistry;2015年03期
,本文編號:1677542
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