發(fā)布時(shí)間：2020-12-10 12:53

　　生物傳感器是生物活性材料（酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜等）與物理化學(xué)換能器有機(jī)結(jié)合的交叉學(xué)科,是發(fā)展生物技術(shù)必不可少的一種先進(jìn)的檢測(cè)方法。因其具有選擇性好、靈敏度高、分析速度快、操作簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)而在食品、制藥、化工、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面有廣泛的應(yīng)用。近年來,納米材料由于良好的生物相容性、優(yōu)異的電化學(xué)性能和催化性能引起廣發(fā)的研究興趣,將生物傳感器與新型納米材料結(jié)合促進(jìn)了信號(hào)轉(zhuǎn)換技術(shù)的開拓和發(fā)展。熒光生物傳感器由于具有靈敏度高、操作簡(jiǎn)單、成本低廉且選擇性好等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的研究。但隨著對(duì)待測(cè)物檢測(cè)要求的不斷提高,迫切需要構(gòu)建新型熒光傳感器來提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度和靈敏度。提高傳感器準(zhǔn)確度可以通過構(gòu)建具有參比信號(hào)的比率型熒光傳感器實(shí)現(xiàn),而靈敏度則可以通過制備新型納米材料構(gòu)建傳感器來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)的放大和選用具有高猝滅效率的猝滅劑降低背景信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。本文圍繞新型功能化熒光納米材料在熒光生物傳感器中的應(yīng)用,通過利用背景降低和比率的策略來構(gòu)建高靈敏準(zhǔn)確的新型熒光生物傳感器應(yīng)用于堿性磷酸酶（ALP）的檢測(cè)。主要內(nèi)容如下:（1）利用2,6-二氯苯酚吲哚酚（DCIP）對(duì)金納米團(tuán)簇（AuNC... 

【文章來源】：曲阜師范大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

生物傳感原理概念圖

第1章緒論3圖1.2PET的前線軌道示意圖如圖1.3所示，光誘導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移熒光傳感器[6]由熒光團(tuán)與識(shí)別基團(tuán)直接相連構(gòu)成，其熒光團(tuán)上分別載有電子結(jié)合體（推電子基）和電子受體（吸電子基）。受到光激發(fā)時(shí)，電子由電子給體躍遷至電子受體，熒光光譜發(fā)生stokes位移。當(dāng)離子與電子給體或電子受體絡(luò)合時(shí)將會(huì)減弱或增強(qiáng)受體的電子效應(yīng)導(dǎo)致結(jié)合能力下降或提高，使吸收光譜發(fā)生藍(lán)移或者紅移。1.3PCT原理圖熒光共振能量轉(zhuǎn)移是激發(fā)態(tài)下通過遠(yuǎn)程偶極-偶極耦合作用使能量供體與受體發(fā)生非輻射能量轉(zhuǎn)移的過程[6,7]。通常能量供體（energydonor，D）和能量受體（energy

存在一定程度上的重疊，在一定的距離下可以發(fā)現(xiàn)熒光能量在熒光供體D-F與受體A-F之間的轉(zhuǎn)移，其過程為：熒光供體在光的激發(fā)下產(chǎn)生熒光發(fā)射，傳感器通過鍵合基團(tuán)與底物調(diào)節(jié)能量供體與受體之間的距離和排列方向，從而在一定條件下使能量供體以非輻射轉(zhuǎn)移的方式將能量轉(zhuǎn)移至能量受體，導(dǎo)致能量受體熒光發(fā)射。當(dāng)?shù)孜餆o法滿足條件，F(xiàn)RET過程受到抑制，此時(shí)將導(dǎo)致能量供體熒光發(fā)射。由Forester方程可知，能量供體與受體的發(fā)射與吸收光譜重合度、供體受體間距以及供體和受體間躍遷偶極的取向會(huì)影響FRET的效率（圖1.4）。1.4FRET原理圖1.1.3納米材料在生物傳感器中的作用基于納米材料的熒光生物傳感器是在納米技術(shù)的手段下，以納米材料為載體作為傳感器的傳輸介質(zhì)，用來檢測(cè)識(shí)別酶、抗原/抗體、核酸、脂質(zhì)體、細(xì)胞、微生物等生物敏感性物質(zhì)，并以釋放的熒光信號(hào)作為檢測(cè)對(duì)象的分析體系[8-9]。當(dāng)材料的尺寸達(dá)到納米級(jí)別時(shí)，會(huì)具備小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、介電限域效應(yīng)及宏觀量子隧道效應(yīng)等特征，能夠顯著增大比表面積、增加表面能，從根本上改變材料表面的物理化學(xué)性質(zhì)，為化學(xué)基團(tuán)表面改性提供豐富的結(jié)合位點(diǎn)。與此同時(shí)，基于納米材料的熒光生物傳感器還可以與目標(biāo)物質(zhì)發(fā)生特異性的結(jié)合，克服了傳統(tǒng)熒光染料標(biāo)記的技術(shù)缺陷，提高了傳感器的靈敏度和準(zhǔn)確性。雖然已開發(fā)的基于多功能熒光納米材料的熒光生物傳感器在疾病診斷和生物標(biāo)志物檢測(cè)等方面發(fā)揮了重要的作用并取得顯著成果，但進(jìn)一步提升納米熒光生物傳感器的靈敏度、選擇性、生物相容性及檢測(cè)范圍仍是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。1.2堿性磷酸酶的生理意義及其檢測(cè)現(xiàn)狀堿性磷酸酶（ALP）是一種含鋅的二聚金屬膜結(jié)合糖蛋白，可在堿性pH值下催化磷酸單酯（如核酸、蛋白質(zhì)和小分子）的水解，其分?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米熒光生物傳感器研究進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 馮婷婷.  生物化工. 2017(06)



本文編號(hào)：2908727