本文關鍵詞：靜電紡絲型生物傳感器的構建及應用

  更多相關文章： 靜電紡絲 傳感器 納米纖維 碳納米管 電致化學發(fā)光 電化學

【摘要】：近年來,生物傳感技術作為一項前沿的科學技術,日益受到研究者們的關注。生物傳感技術在環(huán)境監(jiān)測、食品安全、生命科學以及臨床醫(yī)學等領域都獲得了高度的重視和廣泛的應用。隨著科學技術的高速發(fā)展,建立實用、高效、快速、高靈敏度、高選擇性和高準確度的傳感器已經(jīng)成為研究熱點和發(fā)展趨勢。由于納米技術的發(fā)展,將納米材料應用于生物傳感器的研究領域中,不僅能夠展示出納米材料自身的優(yōu)越性能,還能為生物傳感器的研究與發(fā)展開拓更廣闊的前景。靜電紡絲技術是合成納米纖維材料的一種快速、簡單、有效的手段。通過與其它納米材料相結合,可以制備出多種功能化的納米纖維。因此靜電紡絲技術能夠豐富生物傳感界面的構建材料,從而拓展靜電紡絲纖維的應用領域。本文研究內容主要有三個部分：1、構建基于碳納米管摻雜的靜電紡絲纖維的電化學阻抗傳感器并實現(xiàn)對甲醛的檢測,本部分內容利用靜電紡絲技術設計并合成了對甲醛有多識別位點的仿生納米纖維,且通過摻雜碳納米管可有效提高納米纖維的導電性。利用交流阻抗方法作為終端檢測手段,實現(xiàn)對甲醛分子的高效識別,從而成功建立具有高性能的檢測方法。2、 基于功能化靜電紡絲纖維的電致化學發(fā)光免標記型的甲胎蛋白免疫分析。本部分內容利用靜電紡絲方法制備碳納米管摻雜的納米纖維,設計了一種針對甲胎蛋白的免標記型電致化學發(fā)光免疫傳感器。此外,該部分內容還探索了一種成本低廉且無需共反應試劑的電致化學發(fā)光試劑(過硫酸根離子),并深入探討它的電致化學發(fā)光機理。所以本實驗通過結合上述材料成功建立了成本低、高靈敏、高選擇性的免標記型電致化學發(fā)光免疫傳感器,還計算出了甲胎蛋白抗體和抗原之間的結合常數(shù)。3、基于磁性納米粒子摻雜的功能化納米纖維的黃曲霉毒素B1電致化學發(fā)光免疫傳感器的構建及應用。該部分研究了在靜電紡絲纖維的制備過程中引入磁性納米粒子,以利于所制備的靜電紡絲在傳感器的固定化,且使得該功能化的磁性納米纖維同時擁有靜電紡絲纖維和磁性納米粒子的優(yōu)勢。另外,具有超級結構的碳納米角也被用于該免疫傳感器的構建。通過這些材料的優(yōu)勢相結合,本實驗所設計的生物感器具有檢測快速、靈敏高、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢。
【關鍵詞】：靜電紡絲 傳感器 納米纖維 碳納米管 電致化學發(fā)光 電化學
【學位授予單位】：福建師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657.1
【目錄】：

• 中文摘要2-4
• Abstract4-6
• 中文文摘6-11
• 緒論11-19
• 0.1 生物傳感器概述11-13
• 0.1.1 生物傳感器的基本原理11-12
• 0.1.2 生物傳感器的發(fā)展12
• 0.1.3 生物傳感器的分類12-13
• 0.2 靜電紡絲13-18
• 0.2.1 靜電紡絲技術工藝13-14
• 0.2.2 靜電紡絲納米技術發(fā)展14-15
• 0.2.3 靜電紡絲納米纖維的應用15-18
• 0.2.3.1 碳納米管功能化的靜電紡絲纖維在傳感器中的應用15-16
• 0.2.3.2 金屬納米粒子功能化的靜電紡絲纖維于傳感器中的應用16-18
• 0.3 本文立題思想18-19
• 第一章 基于靜電紡絲納米纖維的電化學阻抗仿生傳感器的構筑及應用19-35
• 1.1 前言19-21
• 1.2 實驗部分21-22
• 1.2.1 化學試劑21
• 1.2.2 實驗儀器與測試方法21
• 1.2.3 制備對甲醛有識別作用的聚甲基丙烯酰肼(PMAH)21
• 1.2.4 靜電紡絲技術合成具有仿生識別的碳納米管摻雜的復合納米纖維(PMAH/CNTs-NFs)21
• 1.2.5 修飾玻璃碳電極21-22
• 1.3 結果與討論22-33
• 1.3.1 電化學阻抗仿生傳感器的傳感器原理22-23
• 1.3.2 表征23-26
• 1.3.2.1 PMAH的紅外譜圖表征23
• 1.3.2.2 掃描電鏡和透射電鏡表征23-24
• 1.3.2.3 不同修飾電極的電化學表征24-26
• 1.3.3 傳感原理可行性分析26-29
• 1.3.4 條件優(yōu)化29-30
• 1.3.5 仿生傳感器的分析性能30-33
• 1.3.5.1 仿生傳感器的傳感性能30
• 1.3.5.2 傳感器的穩(wěn)定性和選擇性分析30-33
• 1.4 本章小結33-35
• 第二章 基于碳納米管功能化的靜電紡絲納米纖維的過硫酸根ECL傳感器及免疫分析應用35-49
• 2.1 前言35-36
• 2.2 實驗部分36-37
• 2.2.1 化學試劑及儀器36
• 2.2.2 免疫傳感器的構建過程36-37
• 2.3 結果與討論37-48
• 2.3.1 電致化學發(fā)光免疫傳感器的傳感器原理37-38
• 2.3.2 表征38-40
• 2.3.2.1 掃描電鏡和透射電鏡表征38
• 2.3.2.2 傳感界面的電化學與電致化學發(fā)光表征38-40
• 2.3.3 探討過硫酸根離子的電制化學發(fā)光機理40-42
• 2.3.4 實驗條件優(yōu)化42-44
• 2.3.4.1 電沉積電位與掃描次數(shù)優(yōu)化以及CNTs@PFs量的優(yōu)化42
• 2.3.4.2 抗體與抗原孵育時間的優(yōu)化42-44
• 2.3.5 計算AFP抗體和抗原結合常數(shù)44-47
• 2.3.6 傳感器分析性能47-48
• 2.4 本章小結48-49
• 第三章 基于磁性納米纖維/碳納米角的黃曲霉毒素B1免標記型電致化學發(fā)光免疫傳感器的構建及應用49-61
• 3.1 前言49-50
• 3.2 實驗部分50-52
• 3.2.1 化學試劑及儀器50
• 3.2.2 靜電紡絲合成Fe_3O_4-MNFs50-51
• 3.2.3 ECL免疫傳感器的構建51-52
• 3.3 結果與討論52-59
• 3.3.1 表征52-54
• 3.3.1.1 掃描電鏡表征52-53
• 3.3.1.2 不同修飾電極以Fe(CN)_6~(3-/4-)為探針的電化學表征53
• 3.3.1.3 傳感界面的構建過程在魯米諾溶液中的電化學及電致化學發(fā)光的表征53-54
• 3.3.2 實驗條件的優(yōu)化54-57
• 3.3.2.1 Fe_3O_4-MNFs和CNHs的濃度進行優(yōu)化54-55
• 3.2.2.2 AFB1抗體組裝時間、抗原孵育時間以及pH值的優(yōu)化55-57
• 3.3.3 ECL免疫傳感器的分析性能57-59
• 3.3.3.1 ECL免疫傳感器的傳感性能57-59
• 3.3.3.2 穩(wěn)定性與選擇性的評估59
• 3.4 本章小結59-61
• 第四章 結論61-63
• 展望63-65
• 參考文獻65-81
• 攻讀學位期間承擔的科研任務與主要成果81-85
• 致謝85-87
• 個人簡歷87-89

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本文編號：764402