胰島素是胰腺β細(xì)胞分泌的多肽類激素,具有調(diào)節(jié)血糖水平的作用。通過檢測(cè)血清或血漿中胰島素含量,對(duì)臨床上糖尿病相關(guān)疾病的診斷具有重要價(jià)值。疾病標(biāo)志物的分析檢測(cè)能為疾病的診斷和分類、檢查臨床治療效果及預(yù)后等方面提供科學(xué)依據(jù)。因此研發(fā)成本低、檢測(cè)簡(jiǎn)便、靈敏度高和抗干擾性強(qiáng)的用于胰島素和疾病標(biāo)志物檢測(cè)的化學(xué)傳感器具有十分重要的意義。電化學(xué)傳感器是電化學(xué)分析與傳感器技術(shù)的結(jié)合,而比色傳感器是一種光學(xué)傳感器,它們都屬于化學(xué)傳感器,具有反應(yīng)快速、抗干擾性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、靈敏度高和成本低等優(yōu)點(diǎn),并被廣泛應(yīng)用于新藥研發(fā)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、疾病治療和藥物分析等領(lǐng)域。本論文結(jié)合具有高比表面積的碳納米材料、優(yōu)異催化性能的金屬納米材料和高穩(wěn)定性的模擬酶,利用電化學(xué)和紫外檢測(cè)方法構(gòu)建了新型的化學(xué)傳感器,并應(yīng)用于胰島素和疾病標(biāo)志物的檢測(cè)。本論文的主要內(nèi)容可以分為以下五個(gè)方面:1.采用循環(huán)伏安法將Ru(bpy)_3Cl_2修飾到DNA分散的多壁碳納米管電極上(MWCNTs-DNA/GCE),并用掃描電鏡(SEM)對(duì)其進(jìn)行了表征。該修飾電極對(duì)胰島素具有良好的電催化性能,線性范圍為0.02～10.0μM,靈敏度為362 nA/μM,檢出限為6.1 nM。牛血清白蛋白、溶菌酶、凝血酶和葡萄糖等生理物質(zhì)對(duì)胰島素的檢測(cè)無明顯干擾。該傳感器成功地應(yīng)用于人血清中胰島素的檢測(cè)。2.采用滴涂法將β-環(huán)糊精-氧化石墨烯(β-CD-GO)修飾到玻碳電極(GCE)上,然后電沉積修飾1,2-萘醌-4-磺酸鈉(NQS),得到NQS/β-CD-GO/GCE。甘膽酸(cholyglycine,CG)和NQS通過親核取代反應(yīng)發(fā)生特異性結(jié)合,引起NQS氧化峰電流的降低,可用于間接檢測(cè)CG。氧化峰電流的差值與CG濃度在0.2～60.0μM范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,CG的檢出限為0.061μM。此外,CG傳感器具有良好的重復(fù)性和穩(wěn)定性,已成功用于人血清中CG的測(cè)定,回收率令人滿意。3.基于多壁碳納米管和鉑納米粒子復(fù)合材料(MWCNTs-PtNPs)構(gòu)建新型電化學(xué)傳感器,用于高香草酸(homovanillic acid,HVA)和香草扁桃酸(vanillymandelic acid,VMA)的同時(shí)檢測(cè)。電化學(xué)研究表明,MWCNTs-PtNPs修飾的GCE對(duì)HVA和VMA具有優(yōu)異的分離性能,表現(xiàn)出顯著的過氧化物模擬酶氧化催化作用。在最佳條件下,傳感器對(duì)HVA和VMA分別在0.2～80.0μM和0.5～80.0μM范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,HVA檢測(cè)限為80.0 nM,VMA檢測(cè)限為173.0 nM(S/N=3)。此外,MWCNTs-PtNPs/GCE成功應(yīng)用于人尿液樣品中HVA和VMA的同時(shí)測(cè)定。4.基于黃鐵礦-炭黑(FeS_2-CB)納米復(fù)合材料的過氧化物酶活性構(gòu)建了用于肌酐快速檢測(cè)的比色傳感器。以FeCl_(3·)6H_2O、L-半胱氨酸和炭黑等綠色試劑為原料,采用一鍋法制備了FeS_2-CB納米復(fù)合材料,并用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)和X射線衍射(XRD)進(jìn)行表征。反應(yīng)體系的吸光度的差值與肌酐含量在1.0～25.0μM范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,檢測(cè)限為0.25μM。通過采用標(biāo)準(zhǔn)加入法檢測(cè)血清樣本中的肌酐含量,結(jié)果表明本方法可應(yīng)用于人血清中肌酐含量的檢測(cè)。5.通過簡(jiǎn)單的直接沉淀法成功地合成了氟化鈣(CaF_2)納米粒子,并將其作為過氧化物模擬酶用于醛固酮的快速、高靈敏的比色檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明,CaF_2具有過氧化物酶活性,并遵循Michaelis-Menten動(dòng)力學(xué)。CaF_2納米粒子的催化機(jī)理歸因于其的催化作用,導(dǎo)致H_2O_2的分解產(chǎn)生羥基自由基(·OH)。考察了溶液的pH、反應(yīng)溫度、TMB和H_2O_2濃度對(duì)催化反應(yīng)的影響。反應(yīng)體系吸光度的差值與醛固酮濃度在2.0～40.0 nM范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,檢出限為0.6 nM。此外,該方法成功用于人血清中醛固酮的檢測(cè)。
【學(xué)位單位】：廣東藥科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R587.1;O657.1;TP212.2
【部分圖文】：

電化學(xué)傳感器的示意圖（將與分析物的相互作用轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的信號(hào)）

AFP生物傳感器的制備過程的示意圖

靈敏檢測(cè)（如圖 1-3 所示）。在該傳感器中 3,3’,5,52納米片催化氧化成藍(lán)色產(chǎn)物(oxTMB)，而且在 652擇性地抑制了這一反應(yīng)，可以間接定量分析 GSH，檢血清中 GSH 的濃度。目前，檸檬酸鹽被認(rèn)為是用于標(biāo)志物。Abarghoei 等[78]基于半胱氨酸封端金納米簇，成功地建立了檸檬酸鹽的比色傳感器。因?yàn)闄幟蕷滏I與半胱氨酸的氨基和羧基結(jié)合，從而在金納米的氧化活性。該傳感器與檸檬酸鹽在 0.5~1000 μM (LOD)為 0.10 μM。此外，該方法還進(jìn)一步成功地應(yīng)。
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本文編號(hào)：2837705