本文關(guān)鍵詞：基于石墨烯電極的細(xì)胞內(nèi)嘌呤代謝傳感研究　出處：《佳木斯大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 電化學(xué) 嘌呤 離子液體 石墨烯 多金屬氧酸鹽

【摘要】：目的構(gòu)建具有高選擇性、靈敏性和穩(wěn)定性的電化學(xué)生物傳感器,以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞質(zhì)中鳥嘌呤(G)、黃嘌呤(X)、腺嘌呤(A)和次黃嘌呤(HX)的原位檢測(cè)。通過研究正常細(xì)胞與癌變細(xì)胞電化學(xué)信號(hào)之間的關(guān)系,建立可用于評(píng)估細(xì)胞活性、監(jiān)控細(xì)胞癌變的電化學(xué)方法。方法本文以離子液體與化學(xué)還原石墨烯的雜化材料修飾玻碳電極(RGI-GCE)作為工作電極,以人乳腺癌(MCF-7)細(xì)胞和小鼠胚胎成纖維(BALB/3T3)細(xì)胞作為細(xì)胞模型,采用線性掃描伏安法(LSV)同時(shí)對(duì)細(xì)胞質(zhì)中的腺嘌呤和次黃嘌呤進(jìn)行檢測(cè)。并且以多金屬氧酸鹽與還原石墨烯泡沫復(fù)合修飾電極(POM@3DGF-GCE)作為工作電極,采用循環(huán)伏安法(CV)對(duì)人乳腺癌細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中鳥嘌呤和黃嘌呤進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)。利用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、拉曼光譜儀、X射線粉末衍射等手段對(duì)傳感器的表面形貌和內(nèi)部組成進(jìn)行表征。采用高效液相色譜法(HPLC)對(duì)細(xì)胞電化學(xué)監(jiān)測(cè)細(xì)胞內(nèi)嘌呤代謝進(jìn)行可靠性驗(yàn)證。結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明RGI-GCE和POM@3DGF-GCE電極材料中離子液體及多金屬氧酸鹽被吸附在碳材料表面。RGI-GCE電極在低嘌呤表達(dá)的MCF-7和BALB/3T3細(xì)胞中產(chǎn)生三個(gè)電化學(xué)信號(hào),分別歸屬于鳥嘌呤/黃嘌呤氧化峰(0.7 V),腺嘌呤氧化峰(0.94 V)以及次黃嘌呤氧化峰(1.0 V)。這種電極材料首次實(shí)現(xiàn)了腺嘌呤和次黃嘌呤信號(hào)的同時(shí)檢測(cè)。利用RGI-GCE電極可檢測(cè)到細(xì)胞癌變后細(xì)胞裂解液中腺嘌呤和次黃嘌呤信號(hào)的增長率分別為300%和317%,成功利用電化學(xué)方法對(duì)細(xì)胞癌變過程實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。對(duì)于POM@3DGF-GCE電極,附著于石墨烯泡沫表面的多金屬氧酸鹽具有良好的氧化還原活性。利用POM@3DGF-GCE對(duì)MCF-7細(xì)胞原位裂解液進(jìn)行循環(huán)伏安法掃描時(shí),產(chǎn)生兩個(gè)電化學(xué)信號(hào),分別歸屬于鳥嘌呤(1.048 V)和黃嘌呤(1.128 V)的氧化峰信號(hào);在電化學(xué)傳感器領(lǐng)域,首次實(shí)現(xiàn)了鳥嘌呤和黃嘌呤的同時(shí)檢測(cè)。利用高效液相色譜法證實(shí)了上述細(xì)胞電化學(xué)方法的可靠性。結(jié)論本課題采用納米材料與不同種類的碳材料進(jìn)行雜化,成功制備出可以檢測(cè)MCF-7和BALB/3T3細(xì)胞中四種嘌呤的信號(hào)的生物傳感材料。所制備出的電化學(xué)傳感器具有高選擇性、靈敏性和穩(wěn)定性,可監(jiān)測(cè)BALB/3T3細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化時(shí)其細(xì)胞質(zhì)中嘌呤堿基含量的變化,為細(xì)胞內(nèi)嘌呤代謝的原位檢測(cè)提供了新的電化學(xué)方法。
[Abstract]:Objective to construct an electrochemical biosensor with high selectivity, sensitivity and stability for the determination of guanine guanine in cytoplasm. In situ detection of adenine (A) and Hypoxanthine (HX). By studying the relationship between the electrochemical signals of normal cells and cancerous cells, we established a method for evaluating cell activity. Methods the glassy carbon electrode modified with ionic liquid and chemically reduced graphene was used as the working electrode. Human breast cancer MCF-7 cells and mouse embryonic fibroblast BALB / 3T3) cells were used as cell models. Adenine and Hypoxanthine in cytoplasm were detected simultaneously by linear scanning voltammetry. The composite electrode was modified with polyoxometalate and reduced graphene foam. POM @ 3DGF-GCEs are used as working electrodes. The contents of guanine and xanthine in the cytoplasm of human breast cancer cells were detected simultaneously by cyclic voltammetry. Scanning electron microscopy, transmission electron microscope and Raman spectrometer were used to detect guanine and xanthine in the cytoplasm of human breast cancer cells. The surface morphology and internal composition of the sensor were characterized by X-ray powder diffraction. High performance liquid chromatography (HPLC) was used to characterize the surface morphology and internal composition of the sensor. The reliability of cell electrochemical monitoring of intracellular purine metabolism was verified. Results the results showed that ionic liquids and polyoxometalates were adsorbed in RGI-GCE and POM@3DGF-GCE electrode materials. The RGI-GCE electrode on the surface of carbon materials produced three electrochemical signals in MCF-7 and BALB/3T3 cells with low purine expression. It belongs to the oxidation peak of guanine / xanthine (0.7 V). Adenine oxidation peak 0.94 V) and Hypoxanthine oxidation peak 1.0 V). By using RGI-GCE electrode, we can detect the growth rate of adenine and Hypoxanthine signal in cell lysate after canceration, respectively. 300% and 317%. The electrochemical method was successfully used to monitor the process of cell carcinogenesis. For the POM@3DGF-GCE electrode. Polyoxometalates attached to the surface of graphene foam have good redox activity. POM@3DGF-GCE was used to scan MCF-7 cell in situ by cyclic voltammetry. Two electrochemical signals, assigned to the oxidation peak of guanine (1.048V) and xanthine (1.128V), were produced. In the field of electrochemical sensors. For the first time, the simultaneous detection of guanine and xanthine was realized. The reliability of the electrochemical method was confirmed by HPLC. Conclusion the nanocomposites and different kinds of carbon materials are used for hybrid. The biosensors which can detect the four purine signals in MCF-7 and BALB/3T3 cells were successfully prepared. The electrochemical sensors were highly selective, sensitive and stable. It can be used to monitor the changes of purine base content in the cytoplasm of BALB/3T3 cells during transformation, which provides a new electrochemical method for in situ detection of purine metabolism in cells.
【學(xué)位授予單位】：佳木斯大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q2-33;TP212

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 傅強(qiáng);包信和;;石墨烯的化學(xué)研究進(jìn)展[J];科學(xué)通報(bào);2009年18期

2 萬勇;馬廷燦;馮瑞華;黃健;潘懿;;石墨烯國際發(fā)展態(tài)勢(shì)分析[J];科學(xué)觀察;2010年03期

3 李宗紅;;石墨烯——二維碳的奇妙世界[J];寶雞文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年04期

4 常艷麗;陳勝;曹傲能;;壓力促進(jìn)氧化石墨烯水熱還原反應(yīng)的機(jī)理[J];上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年06期

5 李娜;;石墨烯取代硅,前景預(yù)測(cè)被批樂觀[J];科技導(dǎo)報(bào);2011年16期

6 劉霞;;神奇材料石墨烯[J];今日科苑;2011年14期

7 張文毓;全識(shí)俊;;石墨烯應(yīng)用研究進(jìn)展[J];傳感器世界;2011年05期

8 劉霞;;石墨烯:硅的“終結(jié)者”?[J];發(fā)明與創(chuàng)新(綜合科技);2011年09期

9 ;科學(xué)家觀察到石墨烯內(nèi)電子間相互作用[J];黑龍江科技信息;2011年27期

10 于桂亮;黃書騰;;淺析石墨烯的性質(zhì)與應(yīng)用前景[J];科技風(fēng);2011年21期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 成會(huì)明;;石墨烯的制備與應(yīng)用探索[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

2 錢文;郝瑞;侯仰龍;;液相剝離制備高質(zhì)量石墨烯及其功能化[A];中國化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第04分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

3 張甲;胡平安;王振龍;李樂;;石墨烯制備技術(shù)與應(yīng)用研究的最新進(jìn)展[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第3分冊(cè)）[C];2010年

4 趙東林;白利忠;謝衛(wèi)剛;沈曾民;;石墨烯的制備及其微波吸收性能研究[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第7分冊(cè)）[C];2010年

5 沈志剛;李金芝;易敏;;射流空化方法制備石墨烯研究[A];顆粒學(xué)最新進(jìn)展研討會(huì)——暨第十屆全國顆粒制備與處理研討會(huì)論文集[C];2011年

6 王冕;錢林茂;;石墨烯的微觀摩擦行為研究[A];2011年全國青年摩擦學(xué)與表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

7 趙福剛;李維實(shí);;樹枝狀結(jié)構(gòu)功能化石墨烯[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

8 吳孝松;;碳化硅表面的外延石墨烯[A];2011中國材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

9 周震;;后石墨烯和無機(jī)石墨烯材料:計(jì)算與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合[A];中國化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第4分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

10 周琳;周璐珊;李波;吳迪;彭海琳;劉忠范;;石墨烯光化學(xué)修飾及尺寸效應(yīng)研究[A];2011中國材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 姚耀;石墨烯研究取得系列進(jìn)展[N];中國化工報(bào);2009年

2 劉霞;韓用石墨烯制造出柔性透明觸摸屏[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

3 記者 王艷紅;“解密”石墨烯到底有多奇妙[N];新華每日電訊;2010年

4 本報(bào)記者 李好宇 張們捷(實(shí)習(xí)) 特約記者 李季;石墨烯未來應(yīng)用的十大猜想[N];電腦報(bào);2010年

5 證券時(shí)報(bào)記者 向南;石墨烯貴過黃金15倍 生產(chǎn)不易炒作先行[N];證券時(shí)報(bào);2010年

6 本報(bào)特約撰稿 吳康迪;石墨烯 何以結(jié)緣諾貝爾獎(jiǎng)[N];計(jì)算機(jī)世界;2010年

7 記者 謝榮　通訊員 夏永祥 陳海泉 張光杰;石墨烯在泰實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化[N];泰州日?qǐng)?bào);2010年

8 本報(bào)記者 紀(jì)愛玲;石墨烯：市場(chǎng)未啟 炒作先行[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2011年

9 周科競;再說石墨烯的是與非[N];北京商報(bào);2011年

10 王小龍;新型石墨烯材料薄如紙硬如鋼[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 呂敏;雙層石墨烯的電和磁響應(yīng)[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

2 羅大超;化學(xué)修飾石墨烯的分離與評(píng)價(jià)[D];北京化工大學(xué);2011年

3 唐秀之;氧化石墨烯表面功能化修飾[D];北京化工大學(xué);2012年

4 王崇;石墨烯中缺陷修復(fù)機(jī)理的理論研究[D];吉林大學(xué);2013年

5 盛凱旋;石墨烯組裝體的制備及其電化學(xué)應(yīng)用研究[D];清華大學(xué);2013年

6 姜麗麗;石墨烯及其復(fù)合薄膜在電極材料中的研究[D];西南交通大學(xué);2015年

7 姚成立;多級(jí)結(jié)構(gòu)石墨烯/無機(jī)非金屬復(fù)合材料的仿生合成及機(jī)理研究[D];安徽大學(xué);2015年

8 伊丁;石墨烯吸附與自旋極化的第一性原理研究[D];山東大學(xué);2015年

9 梁巍;基于石墨烯的氧還原電催化劑的理論計(jì)算研究[D];武漢大學(xué);2014年

10 王義;石墨烯的模板導(dǎo)向制備及在電化學(xué)儲(chǔ)能和腫瘤靶向診療方面的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 詹曉偉;碳化硅外延石墨烯以及分子動(dòng)力學(xué)模擬研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 王晨;石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)及其對(duì)電化學(xué)性能的影響[D];北京化工大學(xué);2011年

3 苗偉;石墨烯制備及其缺陷研究[D];西北大學(xué);2011年

4 蔡宇凱;一種新型結(jié)構(gòu)的石墨烯納米器件的研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

5 金麗玲;功能化石墨烯的酶學(xué)效應(yīng)研究[D];蘇州大學(xué);2012年

6 黃凌燕;石墨烯拉伸性能與尺度效應(yīng)的研究[D];華南理工大學(xué);2012年

7 劉汝盟;石墨烯熱振動(dòng)分析[D];南京航空航天大學(xué);2012年

8 雷軍;碳化硅上石墨烯的制備與表征[D];西安電子科技大學(xué);2012年

9 于金海;石墨烯的非共價(jià)功能化修飾及載藥系統(tǒng)研究[D];青島科技大學(xué);2012年

10 李晶;高分散性石墨烯的制備[D];上海交通大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1413640