作為生物狀態(tài)指標(biāo)的腫瘤標(biāo)志物的定量檢測(cè)在疾病診斷中扮演著重要角色。通過抗體對(duì)抗原的特異性識(shí)別功能制備的免疫傳感器來檢測(cè)待測(cè)物質(zhì),不僅可以減少分析時(shí)間,而且具有很高的靈敏度和穩(wěn)定性。聚苯胺（PANI）由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能,為生物傳感器和其他類型的傳感器提供了出色的傳感平臺(tái)。本文基于PANI納米復(fù)合材料構(gòu)建了電化學(xué)傳感器,以下是取得的研究成果:1.研制了一種用于靈敏檢測(cè)甲胎蛋白（AFP）的“無標(biāo)記”電化學(xué)免疫傳感器。以高碳球@聚苯胺（HCS@PANI）為電化學(xué)傳感平臺(tái),用于提高電極表面的電導(dǎo)率并且增加抗體（anti-AFP）的固定量。PANI與質(zhì)子酸摻雜后,具有良好的電化學(xué)活性,可作為直接的電子介質(zhì)進(jìn)一步放大電化學(xué)信號(hào)。在最優(yōu)條件下,抗原濃度在0.001-80 ng/mL的范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,最低檢測(cè)限為0.33 pg/mL,有望應(yīng)用于人體血漿中AFP等腫瘤標(biāo)志物的檢測(cè)。2.納米復(fù)合材料與單一納米材料相比具有更好的性能,近幾年被廣泛應(yīng)用于構(gòu)建電化學(xué)免疫傳感器中。二硫化鈷（CoS₂）所暴露出的活性邊緣及大的比表面積能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)過氧化氫（H₂

【文章來源】：石河子大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

生物傳感器工作原理圖

絞劍ɑ乖?ピ??醌式（氧化單元）結(jié)構(gòu)共存的模型，如圖1-2所示，其左側(cè)為還原單元，右側(cè)為氧化單元。其中有三種類型的PANI結(jié)構(gòu)：氧化態(tài)PANI（y=0）為完全氧化狀態(tài)，苯胺綠（y=0.5）為中間氧化態(tài)和還原態(tài)PANI（y=1）為完全還原狀態(tài)。由于PANI結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性，可以通過堿或酸處理使其能在不同的氧化態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化。此外，PANI被認(rèn)為是唯一能在空氣中穩(wěn)定的導(dǎo)電聚合物[36,37]。隨著納米技術(shù)的興起，PANI的納米結(jié)構(gòu)也已經(jīng)被制備出來，此結(jié)構(gòu)的PANI擁有更高的電化學(xué)活性，良好的生物相容性及更大的更有效的比表面積[38,39]。圖1-2PANI的結(jié)構(gòu)式Fig.1-2StructureformulaofPANI1.2.2聚苯胺合成方法最常用的苯胺（C6H7N）聚合方法是基于在化學(xué)或電化學(xué)方法[40]。為了增強(qiáng)有機(jī)單體與無機(jī)氧化劑之間的接觸表面，在非水環(huán)境和低溫等離子體中進(jìn)行聚合，存在許多類似聚合的變體。聚合方法是決定最終產(chǎn)物化學(xué)成分、氧化狀態(tài)或平均分子量等性能的重要因素。電化學(xué)聚合通常在含C6H7N的酸性（HF，HCl，H2SO4）電解質(zhì)溶液中進(jìn)行，使用

51.2.3聚苯胺在電化學(xué)免疫傳感器中的應(yīng)用PANI及其納米復(fù)合材料不僅具有高的導(dǎo)電性，易于摻雜，良好的環(huán)境穩(wěn)定性，能夠把溶液中氧化還原反應(yīng)的電子直接傳遞到電極表面等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，還可通過化學(xué)氧化法或電化學(xué)的方法調(diào)控其形貌而改善PANI及其衍生物的電化學(xué)性能。此外，PANI可以作為固定多功能生物分子（如抗體）的理想基質(zhì)，用于制備理想的生物系統(tǒng)[46]。生物分子不僅能夠通過靜電作用吸附在PANI及其衍生物表面，而且還能夠通過共價(jià)鍵與其主鏈上的氨基和亞氨基相連接，從而實(shí)現(xiàn)免疫傳感器的構(gòu)建。PANI在電化學(xué)免疫傳感器中的應(yīng)用可以概括為以下幾個(gè)方面：ShuoLiu等人[47]采用硬模板法，在三維（3D）大孔PANI摻雜聚4-苯乙烯磺酸鈉（PSS）的基礎(chǔ)上，研制了一種新型、靈敏的電化學(xué)AFP免疫傳感器。通過三維PANI改善電極的比表面積是平面PANI的3.4倍。另外，在不添加其他氧化還原試劑的情況下，利用PANI固有的氧化還原信號(hào)產(chǎn)生生物傳感器的電化學(xué)信號(hào)，證明了無標(biāo)記測(cè)量的巨大潛力和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。免疫傳感器的制備工藝過程如圖1-3所示。圖1-3基于微孔PANI的AFP免疫傳感器的制備工藝Fig.1-3FabricationprocessoftheAFPimmunosensorbasedonmicroporousPANI[47]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于聚苯胺及聚多巴胺構(gòu)建的甲胎蛋白免疫傳感器的研究[J]. 孫昭,馮濤濤,王海寧,齊譽(yù),喬秀文,但建明,李洪玲.  石河子大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
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碩士論文
[1]基于聚苯胺和納米金的電化學(xué)傳感電極的研究[D]. 鮑奇文.天津理工大學(xué) 2019
[2]可修飾性碳基納米材料電化學(xué)免疫傳感器的研究[D]. 高克.石河子大學(xué) 2018
[3]納米復(fù)合材料構(gòu)建電化學(xué)生物傳感器的研究[D]. 王海寧.石河子大學(xué) 2016
[4]二茂鐵基納米復(fù)合材料在電化學(xué)免疫分析中的應(yīng)用研究[D]. 馮濤濤.石河子大學(xué) 2016
[5]基于聚苯胺衍生物的腫瘤標(biāo)志物電化學(xué)檢測(cè)[D]. 劉志敏.首都師范大學(xué) 2014
[6]基于聚苯胺及其納米復(fù)合物為信號(hào)放大器件電化學(xué)免疫傳感器研究[D]. 崔玉玲.福州大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3391515