本文關(guān)鍵詞：功能化的石墨烯在生物傳感器中的應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 石墨烯 DNA 能量共振轉(zhuǎn)移 TO3-I 生物傳感器 嫁接

【摘要】：對于核酸、蛋白質(zhì)、生物小分子以及重金屬離子等的檢測,在一些疾病的診斷中越來越起著重要的作用,尤其簡單靈敏的熒光檢測技術(shù)。自2004年石墨烯概念化以來,人們對石墨烯的制備、性能及應(yīng)用進(jìn)行了大量的實踐探索研究,并在石墨烯的制備方面取得突破性的成果,實現(xiàn)了大批量、高質(zhì)量石墨烯的制備：揭示了石墨烯的結(jié)構(gòu)和性能,如特殊的分子雜化結(jié)構(gòu)、大的比表面積、可調(diào)的帶隙、優(yōu)異的光學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等性能,實現(xiàn)了對石墨烯在電子、生物和醫(yī)藥等眾多學(xué)科及交叉學(xué)科領(lǐng)域的初步應(yīng)用。在生物傳感領(lǐng)域,氧化石墨烯π-π共軛結(jié)構(gòu)、大的比表面積、含氧功能團(tuán)及良好的生物相容性等為生物分子的檢測提供了一個固載平臺。本論文我們主要圍繞功能化的石墨烯在DNA生物熒光傳感器中的應(yīng)用開展了如下幾個方面的工作：一、石墨烯材料的制備。在本課題中我們利用氧化還原法制備出石墨烯材料使其作為基底與我們的有機(jī)熒光小分子產(chǎn)生能量共振轉(zhuǎn)移作用,使熒光分子在未遇到特異性的DNA之前,熒光處于猝滅狀態(tài)。二、熒光分子的合成及嫁接。我們選用課題組已經(jīng)合成的可特異性檢測stDNA的熒光分子一—T03-Ⅰ作為熒光團(tuán),把其嫁接到氧化石墨烯上。由于我們熒光團(tuán)可修飾部位是一個碘烷的形式,所以我們設(shè)計了不太常規(guī)的嫁接方法,使得我們的熒光分子,通過共價鍵的形式與石墨烯結(jié)合。在這里我們嘗試了三種氧化石墨烯與T03-Ⅰ不同比例嫁接產(chǎn)生的熒光效果。三、石墨烯熒光材料的DNA檢測及分析。我們主要通過嫁接后的響應(yīng)時間動力學(xué)、濃度滴定、選擇性、檢測限、材料粒徑、Zeta電位和FESEM等,對我們的熒光分子材料進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 DNA 能量共振轉(zhuǎn)移 TO3-I 生物傳感器 嫁接
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ127.11;O657.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-29
• 1.1 前言10-11
• 1.2 石墨烯的制備11-14
• 1.2.1 微機(jī)械剝離法11
• 1.2.2 外延生長法11-12
• 1.2.3 化學(xué)氣相沉淀CVD法12-13
• 1.2.4 固態(tài)碳源金屬催化法13
• 1.2.5 氧化石墨還原法13
• 1.2.6 電化學(xué)還原法13-14
• 1.3 氧化石墨烯的制備14-15
• 1.3.1 Staudenmaier方法14
• 1.3.2 Brodie方法14-15
• 1.3.3 Hummers方法15
• 1.4 石墨烯的性質(zhì)15-19
• 1.4.1 石墨烯的sp~2雜化性質(zhì)15-16
• 1.4.2 石墨烯的電化學(xué)性質(zhì)16-17
• 1.4.3 石墨烯的二維晶體17-18
• 1.4.4 石墨烯的能量轉(zhuǎn)移性質(zhì)18-19
• 1.4.5 石墨烯的可修飾性19
• 1.5 石墨烯與DNA相互作用19-21
• 1.6 石墨烯熒光傳感器的應(yīng)用21-27
• 1.6.1 DNA的檢測22-24
• 1.6.2 蛋白質(zhì)的檢測24-25
• 1.6.3 其他生物小分子的檢測25-26
• 1.6.4 重金屬離子的檢測26-27
• 1.7 存在問題及研究目標(biāo)27-28
• 1.8 設(shè)計思路28-29
• 第二章 石墨烯熒光探針的制備29-39
• 2.1 試劑材料及儀器29
• 2.2 熒光分子TO3-I的合成過程29-31
• 2.2.1 4-二甲基喹啉碘鹽的合成29-30
• 2.2.2 化合物(Z/E)-1-甲基-4-(2-(苯基氨基)乙烯基)喹啉碘鹽的合成30
• 2.2.3 BSN-I的合成30
• 2.2.4 TO3-I的合成過程30-31
• 2.3 氧化石墨烯材料的制備31-33
• 2.3.1 氧化石墨烯(GO)的制備31
• 2.3.2 石墨烯的二次氧化(sGO)的制備31-32
• 2.3.3 氧化石墨烯的氨基化反應(yīng)32-33
• 2.3.4 二次氧化石墨烯(sGO)的氨基化33
• 2.3.5 氧化石墨烯的叔胺化33
• 2.4 TO3-I的嫁接反應(yīng)33-39
• 2.4.1 TO3-I:GON12=1:133-34
• 2.4.2 TO3-I:GON12=3:134
• 2.4.3 TO3-I:GON12=5:134
• 2.4.4 TO3-I:GON12=10:134-39
• 第三章 石墨烯熒光探針的DNA檢測39-51
• 3.1 測試及表征技術(shù)手段39
• 3.2 stDNA溶液的配置39-40
• 3.3 GO6-TO3,G012-TO3和sGO12-TO3溶液的配置40-41
• 3.4 嫁接前TO3-I的熒光光譜及其與氧化石墨烯的π-π相互作用41-42
• 3.5 GO12-TO3時間動力學(xué)42-43
• 3.6 T03-I與氧化石墨烯不同嫁接比例的熒光光譜43-44
• 3.7 G06-TO3,G012-TO3與sGO12-TO3的濃度滴定熒光光譜44-46
• 3.8 GO12-TO3與sGO12-TO3的檢測限的測定46-47
• 3.9 GO12-TO3對stDNA的選擇性檢測47-48
• 3.10 氧化石墨烯材料的Zeta電位及粒徑變化48-49
• 3.11 氧化石墨烯材料的FESEM49-51
• 第四章 總結(jié)與展望51-53
• 4.1 主要結(jié)論51
• 4.2 展望51-53
• 參考文獻(xiàn)53-58
• 致謝58

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本文編號：1124837