光電化學(xué)生物檢測是近些年來新出現(xiàn)并迅速發(fā)展的起來的一種生物分析方法。其檢測原理是基于在光照下目標(biāo)分子與識別元件之間特異性的生物識別作用而導(dǎo)致電信號發(fā)生了變化。因其相比于電致化學(xué)發(fā)光背景信號低,有著儀器簡單、易微型化、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn),且在未來生物檢測中有著巨大潛力,因此吸引了越來越多的關(guān)注并取得了巨大的進(jìn)步。半導(dǎo)體納米粒子由于量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)等的存在,具有特殊的光電化學(xué)性質(zhì),因此廣泛地應(yīng)用于光電化學(xué)生物檢測體系之中。但一些常用的半導(dǎo)體量子點(diǎn)如CdS量子點(diǎn)對生物分子存在毒性。因此,尋找新型的綠色的可應(yīng)用于光電檢測的半導(dǎo)體材料是非常有必要的。本文研究了新型的半導(dǎo)體復(fù)合材料并利用該材料成功構(gòu)建了酶生物傳感檢測體系,發(fā)展了光電生物檢測的進(jìn)一步開發(fā)與應(yīng)用,也為未來構(gòu)建光電化學(xué)生物檢測體系提供了新的思路。第一章緒論中,我們系統(tǒng)歸納了 PEC生物檢測領(lǐng)域的發(fā)展,并且對其機(jī)制做詳細(xì)的闡述。其中第一部分我們對目前采用的光敏材料做了分類介紹;第二部分詳細(xì)介紹了該P(yáng)EC方法在生物檢測中的應(yīng)用;第三部分描述了本文的選題思路和創(chuàng)新點(diǎn)。第二章報(bào)道了半導(dǎo)體CuInS2的復(fù)合材料在酶光電生物檢測中的應(yīng)用。我們合成并制... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１無機(jī)半導(dǎo)體（Ａ）陽極與（Ｂ）陰極光電流產(chǎn)生機(jī)理??

及生物識別元件（與電極緊密相連）這兩大核心部件是必不可少的。如圖１．１展??示了無機(jī)半導(dǎo)體材料光電流產(chǎn)生的機(jī)理當(dāng)光照射半導(dǎo)體納米粒子即光敏材??料時(shí)，如果吸收的光子能量高于其能帶間隙，那么電子就從價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶從而??產(chǎn)生電子空穴對。在一定條件下，導(dǎo)帶電子可以向電極或溶液中的電子受體轉(zhuǎn)移，??從而產(chǎn)生陽極或陰極光電流。價(jià)帶空穴同時(shí)也可能被溶液或電極中的電子所猝滅??并抑制光電流的產(chǎn)生。因此，有效電子供體／受體的存在能夠高效抑制電子空穴??對的復(fù)合，促進(jìn)光電流的穩(wěn)定產(chǎn)生。在ＰＥＣ生物檢測體系中，生物識別系統(tǒng)將??分析物的濃度轉(zhuǎn)變?yōu)楣怆娀钚圆牧系男阅艿母淖�。在光照條件下，電極會隨后將??生物識別系統(tǒng)與光電活性材料之間的物理／化學(xué)相互作用轉(zhuǎn)化為電信號［１?Ｍ５］。圖??１．２為其基本工作原理。??Ｉ＇ｒｒｂｒ?＾??ｔ???＾??？Ｉ紙??圖１．２?ＰＥＣ生物分析基本原理示意圖??２光敏材料的分類??２．１無機(jī)光敏材料??無機(jī)光敏材料主要為無機(jī)化合物構(gòu)成的半導(dǎo)體光敏材料，如??Ｓｎ０２，Ｔｉ０２，ＣｄＳ，ＣｄＳｅ，（：血一＾等１１６—？］。無機(jī)半導(dǎo)體材料由于其優(yōu)異的ＰＥＣ性能??在生物分析領(lǐng)域得到了廣泛的研究。不同的無機(jī)半導(dǎo)體材料由于有不同的能帶，??對于光的吸收能力也不同，圖Ｌ３為不同材料的能帶分布。??２??

－??．？丨－?－＂?＿?Ｊ?ｕｍ．??，?－－?－－－－??ｊ：－４－?＿?二＝＝—＿：?＿??Ｉ?－５?－?ｚ?＿?？??１．５，．－．?ｎ?ｎ?ｎ?ｎｎｎ?ｎ?．??ｚ?？＝?－?－?－?．?？?．????．?．．?＜）．?Ｈ?？＞??＞?？?—?—??Ｊ?－６?－?Ｓ?＿？??１?．?Ｉ?２＾?－?－??爸?Ｓ?ｎ?＿??ｆ?．７－?２??－?３卜??－８?－?？??４??ｕ?＾??圖１．３不同半導(dǎo)體材料導(dǎo)帶，價(jià)帶和費(fèi)米能級ｖｓ．ＮＨＥ??其中１＾０２，５１１０２等寬禁帶的半導(dǎo)體材料具有無毒無害、廉價(jià)易得〔性質(zhì)穩(wěn)定??等特點(diǎn)，受到了廣泛的研究［２Ｕ２］，如圖１．４所示，丁丨０２在紫外光作用下，價(jià)帶上??的電子（ｅ＿）被激發(fā)躍遷到導(dǎo)帶上，價(jià)帶上產(chǎn)生空穴（Ｖ），導(dǎo)帶上的匕轉(zhuǎn)移到??外電路中，產(chǎn)生陽極光電流。根據(jù)ＡＬＰ原位催化轉(zhuǎn)化ＡＡＰ反應(yīng)產(chǎn)生的ＡＡ作為??電子供體活化Ｔｉ０２，增強(qiáng)陽極光電流，實(shí)現(xiàn)了對ＡＬＰ抑制劑的檢測［２３］。??ＩＬＰＤ?１＾?Ｖ＂＇?１＾?ＡＡＰ??一?Ｂ?Ｉｆ?—??ｈｏ?＾?ＯＨ?ＡＡＰ??■康?ｖｐ－°ｘ??ｉ?）＾ＬｐＣ?＾?＾??Ａ。??Ａｓｃｏｒｂａｔｅ?＾??圖１．４?ＡＬＰ催化轉(zhuǎn)化ＡＡＰ生成ＡＡ活化Ｔｉ０２納米晶的原理示意圖??３??


本文編號：2921414