手性是自然界普遍存在的現(xiàn)象,不同構(gòu)型的手性分子可能產(chǎn)生不同的作用。氨基酸作為一種常見的手性化合物,除甘氨酸不具手性外,其余氨基酸均以L-構(gòu)型存在于生物體內(nèi);而D-型氨基酸只存在于細(xì)菌的細(xì)胞壁和某些抗菌素中,可能對人體健康產(chǎn)生負(fù)面影響。此外,氨基酸不僅是蛋白質(zhì)的基本組成單位,也是多種代謝疾病的重要生物標(biāo)志物。因此,對手性氨基酸的識別在化學(xué),生物學(xué),藥學(xué)和農(nóng)學(xué)等眾多領(lǐng)域都具有重要意義。在開發(fā)用于識別和分析手性氨基酸的技術(shù)中,電化學(xué)方法因其低成本、操作簡便、高靈敏度以及能實(shí)時(shí)在線檢測等突出優(yōu)勢而受到廣泛關(guān)注。可使用傳統(tǒng)的以峰值電流或電位法識別手性氨基酸的電化學(xué)方法,其檢測限仍然難以滿足臨床的需求。此外,傳統(tǒng)的伏安法識別手性氨基酸,其對靶標(biāo)物質(zhì)的電化學(xué)活性有強(qiáng)烈的依賴性,即難以實(shí)現(xiàn)對弱電化學(xué)活性和非電化學(xué)活性的氨基酸識別。本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于借助電化學(xué)方法的優(yōu)勢,開發(fā)了以電子轉(zhuǎn)移電阻為輸出信號的阻抗型電化學(xué)傳感器。這一方法不僅突破了傳統(tǒng)的伏安法識別氨基酸的靈敏度無法滿足臨床需求的難題,而且實(shí)現(xiàn)了對弱電化學(xué)活性和非電化學(xué)活性的手性氨基酸的電化學(xué)識別。主要工作有以下幾方面:（1）利用牛血清蛋白（BSA... 

【文章來源】：華僑大學(xué)福建省

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

手性分子的鏡像對稱關(guān)系

第1章緒論71.3電化學(xué)阻抗型傳感器1.3.1阻抗型傳感的識別原理電化學(xué)阻抗也叫交流阻抗（ElectrochemicalImpedanceSpectroscopy，EIS），是電化學(xué)測試技術(shù)中一類非常重要的分析方法。其原理是將電化學(xué)系統(tǒng)看做一個(gè)黑箱，這個(gè)黑箱是由電阻、電容和電感等基本元件按串并聯(lián)等不同方式組合而成的。通過給黑箱施加一個(gè)頻率不同的小振幅的交流信號，即X信號；測量交流電壓與電流的比值隨正弦波頻率的變化，即Y信號，如圖1.2所示。通過ZSimpwin、CITS25等軟件模擬等效電路，即可模擬出黑箱的構(gòu)成以及各元件的連接方式和大小，因此也被稱為“黑箱操作”[50,51]。圖1.2“黑箱操作”示意圖Figure1.2Schematicdiagramof"blackboxoperation"1.3.2阻抗型傳感在識別分析中的應(yīng)用電化學(xué)阻抗在近幾十年來發(fā)展非常迅速，已成為研究電極過程動力學(xué)和表面現(xiàn)象的重要手段，是一種較好的導(dǎo)電或半導(dǎo)電生物傳感中的電子讀出信號的方法。目前應(yīng)用交流阻抗較多的如電化學(xué)領(lǐng)域中研究電極過程、金屬腐蝕機(jī)理和耐蝕性能、緩蝕劑性能等；生物領(lǐng)域中研究生物膜的性能；物理學(xué)領(lǐng)域中研究電子元器件、導(dǎo)電材料的性能等；材料科學(xué)領(lǐng)域中研究材料的力學(xué)性能以及材料表面改性后的性能測試[52]。電化學(xué)阻抗譜測量電化學(xué)界面的頻譜以抵抗交流電，在電化學(xué)領(lǐng)域、材料科學(xué)領(lǐng)域、生物傳感和藥物篩選中均有廣泛的應(yīng)用[53]。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，開始有人將電化學(xué)阻抗作為主要的分析方法用于電化學(xué)識別和檢測靶標(biāo)物質(zhì)。例如：Ding等人[54]基于刺激響應(yīng)共聚物/石墨烯雜化修飾的絲網(wǎng)印刷碳電極，通過潤濕性放大轉(zhuǎn)換概念與電化學(xué)阻抗方法耦合，由共聚物鏈的構(gòu)象轉(zhuǎn)變引起的電荷轉(zhuǎn)移阻力（Rct）的變化來定量分析，建立了對L-葡萄糖具有高靈敏度和選擇性的阻抗型電化學(xué)傳感識別方法。?

第2章牛血清蛋白質(zhì)傳感器的構(gòu)建及其對L-天冬氨酸的阻抗識別13第2章牛血清蛋白傳感器的構(gòu)建及其對L-天冬氨酸的阻抗識別2.1前言近幾十年來，手性氨基酸、蛋白質(zhì)、多糖等手性物質(zhì)的分析和識別在藥物、醫(yī)學(xué)、食品工業(yè)、精細(xì)化學(xué)品等方面越來越引起人們的關(guān)注[74-77]。在非手性環(huán)境中，手性物質(zhì)具有相同的物理和化學(xué)性質(zhì)；然而，由于生態(tài)環(huán)境中存在手性特征，不同的手性對映體在化學(xué)行為方面可能存在較大差異[78]。手性物質(zhì)的識別在生命科學(xué)、食品、藥物、醫(yī)學(xué)等方面都具有十分重要的理論和實(shí)際意義。天冬氨酸（Asparticacid，Asp)又稱天門冬氨酸，是一種α-氨基酸，也是一種手性氨基酸（結(jié)構(gòu)式如圖2.1所示）。Asp能調(diào)節(jié)大腦和神經(jīng)的代謝功能，其左旋體L-Asp被廣泛用做氨解毒劑、肝機(jī)能促進(jìn)劑、疲勞恢復(fù)劑等醫(yī)藥用品和各種清涼飲料的添加劑；其外消旋體DL-Asp可用于合成DL-天冬氨酸鉀鎂鹽(脈安定)。其次，L-Asp作為哺乳動物的代謝中間體，可用作K+、Mg2+的載體向心肌輸送電解質(zhì)，從而改善心肌收縮功能，同時(shí)降低氧消耗，L-Asp還與活細(xì)胞的多種功能有關(guān)[4,79]。當(dāng)出現(xiàn)異常水平的Asp時(shí)，可能導(dǎo)致疾病，如肝臟問題、癲癇、中風(fēng)，甚至傳染性單核細(xì)胞增多癥等疾病[80,81]。L-AsparticacidD-Asparticacid圖2.1天冬氨酸結(jié)構(gòu)式Figure2.1Structuralformulaofasparticacid

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于苯丙氨酸二肽及牛血清白蛋白的電化學(xué)手性傳感器[D]. 郭莉麗.常州大學(xué) 2019
[2]氨基酸及衍生物手性電化學(xué)傳感器研究[D]. 武琦鈞.西北師范大學(xué) 2017
[3]新型智能磁性納米手性選擇劑的設(shè)計(jì)、制備與性能研究[D]. 宋曉東.西南民族大學(xué) 2017
[4]基于BODIPY染料的新型熒光探針[D]. 王旭.大連理工大學(xué) 2012
[5]金表面上烷基硫醇自組膜的EIS表征及免疫傳感器研究[D]. 王今朝.遼寧師范大學(xué) 2012
[6]雜多酸鹽與牛血清蛋白相互作用的光譜法研究[D]. 郝素貞.東北師范大學(xué) 2009



本文編號：3103731