【摘要】：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,生物傳感器作為一類特殊的技術(shù)用來追蹤各種疾病的標(biāo)志物,成為研究疾病早期發(fā)展和有效治療的重要手段。面對常規(guī)操作復(fù)雜的檢測過程,構(gòu)建價格低廉、操作簡單、高靈敏和高選擇性的生物傳感器對于基層醫(yī)院快速的檢測具有重要意義。而紙本身具有低成本、普遍性、便攜性、易折疊性、高生物相容性等優(yōu)點,因此,紙基生物傳感器將為快速的精準(zhǔn)分析開辟新的途徑。本文結(jié)合金屬氧化物優(yōu)異的性能與紙基材料的特性,自主設(shè)計了多種納米材料功能化的紙基傳感器。通過在紙纖維表面制備不同性能的金屬氧化物納米材料,調(diào)控光致電化學(xué)和比色傳感的信號響應(yīng)策略,實現(xiàn)對于多種目標(biāo)物高靈敏的快速檢測。主要開展了以下幾個方面的研究工作:(1)利用分子印跡聚合物包裹鐵酸鋅納米材料對紙纖維進(jìn)行功能化處理,在紙纖維上形成既對目標(biāo)物有識別能力又擁有催化性能的結(jié)構(gòu),通過鐵酸鋅納米材料催化過氧化氫使得預(yù)埋在紙芯片上的3 3'5 5'-四甲基聯(lián)苯胺快速顯色,實現(xiàn)紙芯片上雙酚A的可視化檢測。(2)根據(jù)紙的親水性和蠟的疏水性,設(shè)計多維度的流體通道,構(gòu)建具有自動清洗、比色以及光致電化學(xué)雙重檢測的多功能紙基傳感器,實現(xiàn)低成本、省時、省力、快速檢測模式;在紙纖維上生長氧化鋅納米片,引入窄帶隙的硫化鎘量子點敏化氧化鋅納米片提高光電響應(yīng)能力,借助金修飾的二氧化鈰復(fù)合材料調(diào)節(jié)傳感界面上電子的轉(zhuǎn)移過程,同時結(jié)合二氧化鈰的催化能力實現(xiàn)對于腺苷的可視化/光致電化學(xué)雙模式檢測;(3)基于蠟打印技術(shù)在紙芯片上設(shè)計不同的功能區(qū),并在功能區(qū)分別生長上氧化鋅納米花和分子印跡聚合物,實現(xiàn)了信號產(chǎn)生的光活性物質(zhì)和識別元件的分離,借助氧化鋅納米花優(yōu)異的光電響應(yīng)能力和分子印跡聚合物對氨基酸的特異性識別作用,減少了光生氧化產(chǎn)物與光生電子反應(yīng)過程,同時又成功避免了高能量的紫外光照射對生物活性分子的影響,實現(xiàn)氨基酸光致電化學(xué)的高靈敏檢測。
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB383.1;TP212.3
【圖文】：

圖 1.1 分子印跡聚合物的合成過程示意圖Syritski 課題組構(gòu)建了一種結(jié)合分子印跡聚合物和石英晶體微天測水樣中阿莫西林[35]。阿莫西林分子印跡聚合物薄膜直接聚合上，通過分子印跡聚合物結(jié)合目標(biāo)物，完成信號的輸出。與非對目標(biāo)分析物具有良好的選擇性，即使在其它干擾物存在的條的靈敏性。在不使用大型儀器的情況下，石英晶體微天平分析對于快速檢測分析物奠定了基礎(chǔ)。傳感器的發(fā)展趨勢感器通過結(jié)合生物識別元件和物理化學(xué)系統(tǒng)檢測目標(biāo)分子，它號轉(zhuǎn)換為可檢測的輸出信號的獨立小型分析裝置。當(dāng)傳感器中物（DNA，生物標(biāo)記物，酶，抗體，蛋白質(zhì)，糖類，藥物或毒素[36, 37]

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本文編號：2739331