光致電化學(xué)（Photoelectrochemical,PEC）生物傳感器是基于光電材料的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)而發(fā)展起來的一個領(lǐng)域。其中,光電材料本身的光電特性顯著的影響著所構(gòu)建的傳感器的性能。而合適的信號放大策略,為進一步提高傳感器對目標(biāo)物的分析檢測性能奠定了基礎(chǔ)。因此,為優(yōu)化光致電化學(xué)生物傳感器的分析性能,開發(fā)新型的光電活性材料,并設(shè)計相宜的信號放大策略顯得尤為重要。核酸探針技術(shù)是定性以及定量分析特定RNA和DNA片段的有力工具,也是目前生物分析領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一。本文基于發(fā)展新型光電活性材料并設(shè)計合適的酶輔助核酸放大策略,以提高傳感器的分析性能為目的進行研究,構(gòu)建一系列光致電化學(xué)生物傳感器,旨在實現(xiàn)對癌癥標(biāo)志物micro RNA-141的靈敏分析檢測。具體工作如下:1.基于[Ru（dcbpy）₂dppz]²⁺/富勒烯共敏化PTB7-Th的高靈敏光致電化學(xué)生物傳感器研究在這項工作中,我們基于供-受體型光電活性材料（PTB7-Th）作為信號指示劑構(gòu)建一種新型光致電化學(xué)（PEC）共敏化策略,將敏化劑[Ru（dcbpy）₂d... 

【文章來源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于CdTe/TCPP復(fù)合材料敏化ZnO/CdS納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)建的信號增強型PEC生物傳感器

西南大學(xué)碩士學(xué)位論文8[(ppy)2Ir(dppz)]+PF6構(gòu)建了無標(biāo)記的光致電化學(xué)生物傳感器。[(ppy)2Ir(dppz)]+PF6能夠被成功的嵌入DNA雙鏈結(jié)構(gòu)中，進而被固載。光照下，當(dāng)三乙醇胺(TEOA)或溶解氧分別作為犧牲電子供體/受體時，可以觀察到陰極或陽極光電流的產(chǎn)生。圖1.9基于聚苯胺二氧化鈦納米管-AuNPs的表面等離子體共振增強的光致電化學(xué)傳感器。Fig.1.9Goldnanoparticlesdepositedpolyaniline-TiO2nanotubeforsurfaceplasmonresonanceenhancedphotoelectrochemicalbiosensor.圖1.10基于環(huán)化銥絡(luò)合物構(gòu)建了無標(biāo)記的光致電化學(xué)生物傳感器。Fig.1.10Cyclometalatediridiumcomplex-basedlabel-freephotoelectrochemicalbiosensor.1.2.3復(fù)合型光電活性材料目前，所發(fā)展的有機或無機光電材料都表現(xiàn)出了較好的光電特性，然而由于材料本身的缺陷可能導(dǎo)致其自身的光電轉(zhuǎn)換效率無法達到最大程度的應(yīng)用。如果能夠?qū)煞N或者兩種以上的具有優(yōu)良光電特性的光電活性材料進行復(fù)合得到復(fù)合型光電活性材料，從而優(yōu)化材料的光電特性，提高電子的轉(zhuǎn)移效率，這對光致電化學(xué)生物傳感器的發(fā)展具有重要意義。通常情況下，我們通過元素?fù)诫s的方式進行復(fù)合，例如Mn元素?fù)诫s、N元素?fù)诫s和S元素?fù)诫s。既可以對光電材料進行單一的摻雜方式，也可以多種元素共摻雜。如圖1.11中所示，基于Mn摻雜的CdSQDs構(gòu)建了光致電化學(xué)生物傳感器。在PEC的光電轉(zhuǎn)換過程中，電子空穴(電荷)分離與電子空穴復(fù)合相互競爭，其凈效應(yīng)在本質(zhì)上決定了PEC生物傳感器的性能。在該工作中提出了一種降低電子空穴復(fù)合速度、提高電荷分離效率的新方法。通過摻雜Mn2+，得到一對d帶(4T1和6A1)插入到CdSQDs的導(dǎo)帶和價帶之間，改變了電子空穴的分離和重組動力學(xué)，產(chǎn)生了壽命較長的載流子?

西南大學(xué)碩士學(xué)位論文8[(ppy)2Ir(dppz)]+PF6構(gòu)建了無標(biāo)記的光致電化學(xué)生物傳感器。[(ppy)2Ir(dppz)]+PF6能夠被成功的嵌入DNA雙鏈結(jié)構(gòu)中，進而被固載。光照下，當(dāng)三乙醇胺(TEOA)或溶解氧分別作為犧牲電子供體/受體時，可以觀察到陰極或陽極光電流的產(chǎn)生。圖1.9基于聚苯胺二氧化鈦納米管-AuNPs的表面等離子體共振增強的光致電化學(xué)傳感器。Fig.1.9Goldnanoparticlesdepositedpolyaniline-TiO2nanotubeforsurfaceplasmonresonanceenhancedphotoelectrochemicalbiosensor.圖1.10基于環(huán)化銥絡(luò)合物構(gòu)建了無標(biāo)記的光致電化學(xué)生物傳感器。Fig.1.10Cyclometalatediridiumcomplex-basedlabel-freephotoelectrochemicalbiosensor.1.2.3復(fù)合型光電活性材料目前，所發(fā)展的有機或無機光電材料都表現(xiàn)出了較好的光電特性，然而由于材料本身的缺陷可能導(dǎo)致其自身的光電轉(zhuǎn)換效率無法達到最大程度的應(yīng)用。如果能夠?qū)煞N或者兩種以上的具有優(yōu)良光電特性的光電活性材料進行復(fù)合得到復(fù)合型光電活性材料，從而優(yōu)化材料的光電特性，提高電子的轉(zhuǎn)移效率，這對光致電化學(xué)生物傳感器的發(fā)展具有重要意義。通常情況下，我們通過元素?fù)诫s的方式進行復(fù)合，例如Mn元素?fù)诫s、N元素?fù)诫s和S元素?fù)诫s。既可以對光電材料進行單一的摻雜方式，也可以多種元素共摻雜。如圖1.11中所示，基于Mn摻雜的CdSQDs構(gòu)建了光致電化學(xué)生物傳感器。在PEC的光電轉(zhuǎn)換過程中，電子空穴(電荷)分離與電子空穴復(fù)合相互競爭，其凈效應(yīng)在本質(zhì)上決定了PEC生物傳感器的性能。在該工作中提出了一種降低電子空穴復(fù)合速度、提高電荷分離效率的新方法。通過摻雜Mn2+，得到一對d帶(4T1和6A1)插入到CdSQDs的導(dǎo)帶和價帶之間，改變了電子空穴的分離和重組動力學(xué)，產(chǎn)生了壽命較長的載流子?


本文編號：3525540