基于新型納米材料構(gòu)建的電致化學(xué)發(fā)光生物傳感器的研究
本文選題:電致化學(xué)發(fā)光 + 人類免疫球蛋白 ; 參考:《安徽大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:電致化學(xué)發(fā)光(ECL)是指在電極表面產(chǎn)生的自由基通過高能電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)形成激發(fā)態(tài)并發(fā)出光的過程。它是電化學(xué)和化學(xué)發(fā)光相結(jié)合的新技術(shù),由于其具有靈敏度高、線性范圍寬、背景信號低、選擇性好等特點,現(xiàn)已成為一種在基礎(chǔ)研究和分析應(yīng)用方面有用的技術(shù)。納米材料因其具有極好的生物相容性、光學(xué)及電化學(xué)性質(zhì)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物傳感器的構(gòu)建。本文利用新型納米材料及其復(fù)合材料構(gòu)建了一系列高靈敏的電致化學(xué)發(fā)光生物傳感器并對其在生物應(yīng)用領(lǐng)域進行了探討,主要研究內(nèi)容如下:1.基于空間位阻和DNA新型分析策略的生物傳感器檢測人類免疫球蛋白本文構(gòu)建了一種基于DNA高選擇性的電致化學(xué)發(fā)光(ECL)生物傳感器并結(jié)合空間位阻效應(yīng)來檢測人類免疫球蛋白(IgG)。在這個研究中,修飾于信號DNA(signaling DNA)上的半抗原體地高辛(Digxin)可以特異性識別目標(biāo)蛋白并具有強烈的親附力。這種由于目標(biāo)物結(jié)合導(dǎo)致的空間位阻效應(yīng),限制了 signalingDNA與電極表面的互補鏈雜交,從而導(dǎo)致較低的ECL信號。在最優(yōu)實驗條件下,生物傳感器的ECL信號與IgG的濃度成線性比例,具有廣泛的線性范圍和較低的檢出限。這種獨特的檢測方法不僅簡化了檢測過程,縮短了時間,提高了檢測的靈敏度。2.基于DNA功能化N-C QDs構(gòu)建的新型電致化學(xué)發(fā)光傳感器檢測microRNA本文通過微波輔助水熱法合成N-C QDs,該量子點具有較小的粒徑和優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)�;贜-C QDs作為信號標(biāo)記物并結(jié)合著核酸內(nèi)切酶(Nb.BbvCI)輔助的循環(huán)放大技術(shù),一種超靈敏的生物傳感器應(yīng)用于microRNA的檢測被構(gòu)建。首先,連接著量子點的發(fā)卡探針1(HP1),輔助探針和microRNA形成Y狀結(jié)構(gòu),核酸內(nèi)切酶存在時可以識別Y狀結(jié)構(gòu)上的特定位點并切割,隨后釋放microRNA和輔助探針可以參與下一輪的循環(huán),這樣將產(chǎn)生大量的連接量子點的中間片段(S1),這些中間片段可以與修飾在電極表面上的發(fā)卡探針2(HP2)發(fā)生雜交反應(yīng)從而產(chǎn)生ECL信號。因此,ECL強度將隨著microRNA濃度的增加而增加,該傳感器線性范圍在10 aM~104fM,檢出限為10 aM,并顯示具有較高的特異性和良好的重現(xiàn)性。3.基于金納米顆粒功能化的g-C_3N_4復(fù)合納米材料的無標(biāo)記電致化學(xué)發(fā)光適配體傳感器檢測乙酰膽堿酯酶本文使用Au納米粒子功能化g-C_3N_4納米復(fù)合材料(Au-g-C_3N_4 NH)作為發(fā)光體構(gòu)建了一種免標(biāo)記的電化學(xué)發(fā)光(ECL)適配體傳感器用于乙酰膽堿酯酶(AChE)的檢測。將Au-g-C_3N_4 NH和巰基修飾的AChE適配體分別相繼組裝于電極表面用于傳感器的構(gòu)造。在目標(biāo)物AChE的存在下,AChE可以催化基質(zhì)物硫代乙酰膽堿水解,水解產(chǎn)生的醋酸可以與發(fā)光液的共反應(yīng)劑三乙胺反應(yīng)導(dǎo)致共反應(yīng)劑被消耗。因此,ECL信號發(fā)生明顯的降低。適配體傳感器的ECL響應(yīng)與AChE的濃度成線性比例,顯示出較高的靈敏度,線性范圍為0.1pg/mL-10ng/mL,檢出限為42.3 fg/mL。該適配體傳感器有良好的特異性和穩(wěn)定性,在臨床診斷和生物醫(yī)學(xué)技術(shù)上具有潛在的應(yīng)用優(yōu)勢。
[Abstract]:Electrochemiluminescence (ECL) refers to the electrode surface by electron transfer reaction of free radical formation of excited state and emit light. It is a new technology of electrochemistry and chemiluminescence combined, due to its high sensitivity, wide linear range, low background signal, good selectivity, has become a in the basic research and application analysis of useful technology. Nano materials because of their excellent biocompatibility, construct the optical and electrochemical properties have been widely used in biological sensors. This paper constructs a series of highly sensitive electrochemiluminescence biosensor and explore for use in biological applications using nano materials and composite materials, the main research contents are as follows: 1. the steric and DNA model analysis of the strategy of biosensor detection of human immunoglobulin in this paper is constructed based on a DNA highly selective electrogenerated chemiluminescence (ECL) biosensor based on combining the steric effect to the detection of human immunoglobulin (IgG). In this study, modified on the DNA signal (signaling DNA) on the body of digoxin hapten (Digxin) can identify protein specific targets and has a strong Pro adhesvity. This combination leads to the object due to steric effects, limiting the hybridization of complementary strands signalingDNA and electrode surface, which leads to lower ECL signals. Under the optimum conditions, the concentration of ECL and IgG signal of the biosensor is linearly proportional with linear range and low detection limit detection. This unique method not only simplifies the detection process, shorten the time, improve the sensitivity of.2. detection based on DNA model electric functional N-C constructed by QDs chemiluminescence sensor for the detection of microRNA by microwave Assisted hydrothermal synthesis of N-C QDs, the quantum dot has smaller particle size and excellent optical properties. Based on the N-C QDs as the signal marker combined with endonuclease (Nb.BbvCI) auxiliary cycle amplification technology, detection of an ultra sensitive biosensor based on microRNA was constructed. First, connected with the hairpin probe quantum dots (HP1), 1 auxiliary probe and microRNA formation of Y like structures, there can be specific endonuclease recognition sites of Y structure and cutting, then release microRNA and auxiliary probe can participate in the next round of the cycle, the middle segment will produce a large number of connected quantum dots (S1), the the middle fragment can be modified on the electrode surface and the hairpin probe on the 2 (HP2) cross reaction to produce ECL signal. Therefore, the strength of ECL will increase with the increase of microRNA concentration, the sensor is linear in the range of 10 ~ 104 aM FM, the detection limit was 10 aM, and show high specificity and good reproducibility of.3. label free ECL aptamer sensor for the detection of acetylcholinesterase using Au nanoparticles functionalized g-C_3N_4 nano composite material g-C_3N_4 nano composite function of gold nanoparticles based on (Au-g-C_3N_4 NH) as a luminous body construction a label free electrochemical luminescence (ECL) aptamer sensor for the detection of acetylcholinesterase (AChE). Au-g-C_3N_4 NH and thiol modified AChE aptamers were assembled on the surface of the electrode to the sensor structure. The target in the presence of AChE, AChE can catalyze the substrate acetylthiocholine hydrolysis, hydrolysis to produce acetic acid can cause total reaction agent is consumed and coreactant three triethylamine luminescence liquid. Therefore, the ECL signal decreased significantly. The aptamer sensor EC The L response is linearly proportional to the concentration of AChE, showing a high sensitivity, a linear range of 0.1pg/mL-10ng/mL, and a detection limit of 42.3 fg/mL.. The aptamer sensor has good specificity and stability, and has potential application in clinical diagnosis and biomedical technology.
【學(xué)位授予單位】:安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:O657.1;TP212.3
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,本文編號:1764584
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