基于納米Fe 3 O 4 磁性材料構(gòu)建的DNA電化學(xué)傳感器及其應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-11-08 21:46
黃金是一種稀有金屬,性質(zhì)穩(wěn)定,在地球上分布稀少,具有很高的商業(yè)價(jià)值。隨著黃金在市場(chǎng)上的價(jià)格日益增長(zhǎng),人類(lèi)開(kāi)始大量尋找金礦區(qū),造成了嚴(yán)重的生態(tài)破壞,因此尋找一種節(jié)能有效地探測(cè)礦物質(zhì)的方法是有必要的。最近幾年利用微生物探測(cè)礦區(qū)已經(jīng)成為一種綠色環(huán)保的方法,研究表明礦區(qū)土壤中的蠟樣芽胞桿菌(B.cereus)的含量與金礦的含量有正相關(guān)關(guān)系,可以利用土壤中的B.cereus的含量追蹤隱形金礦區(qū)。傳統(tǒng)的檢測(cè)B.cereus的方法有平板計(jì)數(shù)法、多管發(fā)酵法和濾膜法等。但是這些檢測(cè)方法分析周期長(zhǎng),步驟復(fù)雜繁瑣,不能實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)菌的快速檢測(cè)。因此,迫切需要建立一種環(huán)保、快速、高選擇性和綠色低成本的檢測(cè)B.cereus的方法。電化學(xué)DNA傳感器的方法,結(jié)合了納米技術(shù)、生物科學(xué)技術(shù)和電化學(xué)分析檢測(cè)技術(shù)這三大技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),因此具有靈敏、低廉、分析周期短等特點(diǎn)。將電化學(xué)DNA傳感器用于細(xì)菌的檢測(cè)是一種新型的檢測(cè)方法;诖,本論文根據(jù)Fe3O4優(yōu)良的生物相容性與磁性,合成了納米復(fù)合材料Fe3O4-NH2@Au和...
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 B.cereus簡(jiǎn)介
1.2.1 B.cereus的生物學(xué)特征
1.2.1.1 形態(tài)特征
1.2.1.2 生態(tài)習(xí)性與培養(yǎng)
1.2.2 B.cereus與微生物探礦
1.2.2.1 探礦技術(shù)簡(jiǎn)介
1.2.2.2 利用B.cereus探金礦的依據(jù)
1.3 細(xì)菌的檢測(cè)方法
1.3.1 傳統(tǒng)方法
1.3.2 現(xiàn)代分子生物學(xué)方法
1.3.3 生物傳感器方法
1.4 電化學(xué)DNA傳感器的研究現(xiàn)狀
1.4.1 電化學(xué)DNA傳感器的工作原理
1.4.2 電化學(xué)DNA傳感器的固定方法及優(yōu)缺點(diǎn)
1.4.3 電化學(xué)DNA傳感器的分析方法
1.4.3.1 標(biāo)記法
1.4.3.2 免標(biāo)記法
1.4.4 電化學(xué)DNA傳感器的信號(hào)放大策略
1.4.5 電化學(xué)DNA傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域
1.4.5.1 臨床檢測(cè)
1.4.5.2 藥物分析
1.4.5.3 環(huán)境檢測(cè)
1.4.5.4 食品檢測(cè)
1.5 本論文研究的內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 基于納米Fe_3O_4粒子的電化學(xué)DNA傳感器的制備及研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 Fe_3O_4納米材料的合成
2.3.2 Fe_3O_4納米材料的表征
2.3.2.1 傅立葉紅外光譜測(cè)定(FTIRSpectroscopy)
2.3.2.2 ζ-電位測(cè)量
2.3.2.3 透射電子顯微鏡表征(TEM)
2.3.2.4 X-射線衍射光譜測(cè)定(X-Raydiffraction)
2.3.3 B.cereus的特異性DNA的獲取
2.3.4 基于Fe_3O_4納米材料修飾的電化學(xué)DNA傳感器的制備
2.3.4.1 Fe_3O_4/CS修飾液的制備
2.3.4.2 DNA序列的配制
2.3.4.3 玻碳電極(Glassycarbonelectrode,簡(jiǎn)稱(chēng)GCE)的預(yù)處理
2.3.4.4 傳感器的制備與電化學(xué)測(cè)量
2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.4.1 Fe_3O_4納米材料的表征
2.4.1.1 FTIR測(cè)定結(jié)果
2.4.1.2 ζ-電位測(cè)量結(jié)果
2.4.1.3 TEM表征結(jié)果
2.4.1.4 XRD測(cè)定結(jié)果
2.4.2 電極的電化學(xué)表征
2.4.3 基于Fe_3O_4納米材料的電化學(xué)DNA傳感器的雜交條件優(yōu)化
2.4.4 基于Fe_3O_4納米材料的電化學(xué)DNA傳感器的特異選擇性
2.4.5 基于Fe_3O_4納米材料的電化學(xué)DNA傳感器的線性范圍與檢出限
2.4.6 基于Fe_3O_4納米材料的電化學(xué)DNA傳感器的重現(xiàn)性與穩(wěn)定性
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于Fe_3O_4-NH_2@Au納米復(fù)合材料的電化學(xué)DNA傳感器的制備及研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.1 復(fù)合材料Fe_3O_4-NH_2@Au的制備
3.3.2 復(fù)合材料Fe_3O_4-NH_2@Au的表征
3.3.2.1 紫外-可見(jiàn)光譜儀測(cè)定(Uv-visible Specrometer,簡(jiǎn)稱(chēng)UV)
3.3.2.2 FTIR測(cè)定
3.3.2.3 TEM表征
3.3.3 B.cereus的特異性DNA片段的獲取與DNA溶液的配置
3.3.4 傳感器的構(gòu)造與電化學(xué)表征
3.3.4.1 裸玻碳電極的處理
3.3.4.2 電極修飾液Fe_3O_4-NH_2@Au/CS的制備
3.3.4.3 傳感器的構(gòu)造
3.3.4.4 電化學(xué)測(cè)試
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 復(fù)合材料Fe_3O_4-NH_2@Au的表征
3.4.1.1 UV測(cè)定結(jié)果
3.4.1.2 FTIR測(cè)定結(jié)果
3.4.1.3 TEM測(cè)試結(jié)果
3.4.2 電極電化學(xué)表征結(jié)果
3.4.3 基于Fe_3O_4-NH_2@Au構(gòu)建的電化學(xué)傳感器的條件優(yōu)化
3.4.4 基于Fe_3O_4-NH_2@Au構(gòu)建的電化學(xué)傳感器的特異選擇性
3.4.5 基于Fe_3O_4-NH_2@Au構(gòu)建的電化學(xué)傳感器的定量分析檢測(cè)
3.4.6 基于Fe_3O_4-NH_2@Au構(gòu)建的電化學(xué)傳感器的的重現(xiàn)性與穩(wěn)定性
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于Fe_3O_4/MWCNTs-COOH復(fù)合材料的電化學(xué)DNA傳感器的制備及研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.3.1 合成復(fù)合材料Fe_3O_4/MWCNTs-COOH
4.3.2 復(fù)合納米材料Fe_3O_4/MWCNTs-COOH的表征
4.3.2.1 FTIR測(cè)定
4.3.2.2 XRD和能譜儀測(cè)定(EnergyDispersiveSpectrometer,EDS)
4.3.2.3 TEM測(cè)定
4.3.3 基于Fe_3O_4/MWCNTs-COOH傳感器的構(gòu)造
4.3.3.1 Fe_3O_4/MWCNTs-COOH/CS修飾液的制備
4.3.3.2 DNA序列的配制
4.3.3.3 裸玻碳電極的預(yù)處理
4.3.3.4 Fe_3O_4/MWCNTs-COOH/CS/p-DNA/GCE的構(gòu)造
4.3.3.5 電化學(xué)測(cè)試測(cè)試
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 納米復(fù)合材料Fe_3O_4/MWCNTs-COOH的表征
4.4.1.1 FTIR測(cè)定結(jié)果
4.4.1.2 XRD和EDS測(cè)定結(jié)果
4.4.1.3 TEM測(cè)試結(jié)果
4.4.2 不同修飾電極的電化學(xué)測(cè)試結(jié)果
4.4.3 基于Fe_3O_4/MWCNTs-COOH構(gòu)建地電化學(xué)傳感器的條件優(yōu)化
4.4.4 基于Fe_3O_4/MWCNTs-COOH的電化學(xué)傳感器的特異選擇性
4.4.5 基于Fe_3O_4/MWCNTs-COOH的電化學(xué)傳感器的定量分析檢測(cè)
4.4.6 基于Fe_3O_4/MWCNTs-COOH傳感器的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性測(cè)試
4.4.7 實(shí)樣檢測(cè)
4.4.8 DNA的吸附機(jī)理
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
部分縮略語(yǔ)Abbreviation(按字母順序排列)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]吉黑東部沙蘭鎮(zhèn)—樺皮遙感地質(zhì)特征及金找礦方向[J]. 董建樂(lè),王艷忠,段曉軍,于學(xué)政. 黃金科學(xué)技術(shù). 2008(06)
[2]水中大腸菌群快速檢測(cè)方法-酶底物法與多管發(fā)酵法的比較[J]. 孫宗科,吳榕,丁培,薛金榮,陳西平,張雅婕,張淑紅,遇曉杰. 衛(wèi)生研究. 2006(04)
[3]生物礦化——蠟狀芽孢桿菌聚金作用的研究[J]. 湯顯春,牛桂蘭,謝樹(shù)成,王紅梅. 微生物學(xué)雜志. 2001(01)
本文編號(hào):3704613
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 B.cereus簡(jiǎn)介
1.2.1 B.cereus的生物學(xué)特征
1.2.1.1 形態(tài)特征
1.2.1.2 生態(tài)習(xí)性與培養(yǎng)
1.2.2 B.cereus與微生物探礦
1.2.2.1 探礦技術(shù)簡(jiǎn)介
1.2.2.2 利用B.cereus探金礦的依據(jù)
1.3 細(xì)菌的檢測(cè)方法
1.3.1 傳統(tǒng)方法
1.3.2 現(xiàn)代分子生物學(xué)方法
1.3.3 生物傳感器方法
1.4 電化學(xué)DNA傳感器的研究現(xiàn)狀
1.4.1 電化學(xué)DNA傳感器的工作原理
1.4.2 電化學(xué)DNA傳感器的固定方法及優(yōu)缺點(diǎn)
1.4.3 電化學(xué)DNA傳感器的分析方法
1.4.3.1 標(biāo)記法
1.4.3.2 免標(biāo)記法
1.4.4 電化學(xué)DNA傳感器的信號(hào)放大策略
1.4.5 電化學(xué)DNA傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域
1.4.5.1 臨床檢測(cè)
1.4.5.2 藥物分析
1.4.5.3 環(huán)境檢測(cè)
1.4.5.4 食品檢測(cè)
1.5 本論文研究的內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 基于納米Fe_3O_4粒子的電化學(xué)DNA傳感器的制備及研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 Fe_3O_4納米材料的合成
2.3.2 Fe_3O_4納米材料的表征
2.3.2.1 傅立葉紅外光譜測(cè)定(FTIRSpectroscopy)
2.3.2.2 ζ-電位測(cè)量
2.3.2.3 透射電子顯微鏡表征(TEM)
2.3.2.4 X-射線衍射光譜測(cè)定(X-Raydiffraction)
2.3.3 B.cereus的特異性DNA的獲取
2.3.4 基于Fe_3O_4納米材料修飾的電化學(xué)DNA傳感器的制備
2.3.4.1 Fe_3O_4/CS修飾液的制備
2.3.4.2 DNA序列的配制
2.3.4.3 玻碳電極(Glassycarbonelectrode,簡(jiǎn)稱(chēng)GCE)的預(yù)處理
2.3.4.4 傳感器的制備與電化學(xué)測(cè)量
2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.4.1 Fe_3O_4納米材料的表征
2.4.1.1 FTIR測(cè)定結(jié)果
2.4.1.2 ζ-電位測(cè)量結(jié)果
2.4.1.3 TEM表征結(jié)果
2.4.1.4 XRD測(cè)定結(jié)果
2.4.2 電極的電化學(xué)表征
2.4.3 基于Fe_3O_4納米材料的電化學(xué)DNA傳感器的雜交條件優(yōu)化
2.4.4 基于Fe_3O_4納米材料的電化學(xué)DNA傳感器的特異選擇性
2.4.5 基于Fe_3O_4納米材料的電化學(xué)DNA傳感器的線性范圍與檢出限
2.4.6 基于Fe_3O_4納米材料的電化學(xué)DNA傳感器的重現(xiàn)性與穩(wěn)定性
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于Fe_3O_4-NH_2@Au納米復(fù)合材料的電化學(xué)DNA傳感器的制備及研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 實(shí)驗(yàn)方法
3.3.1 復(fù)合材料Fe_3O_4-NH_2@Au的制備
3.3.2 復(fù)合材料Fe_3O_4-NH_2@Au的表征
3.3.2.1 紫外-可見(jiàn)光譜儀測(cè)定(Uv-visible Specrometer,簡(jiǎn)稱(chēng)UV)
3.3.2.2 FTIR測(cè)定
3.3.2.3 TEM表征
3.3.3 B.cereus的特異性DNA片段的獲取與DNA溶液的配置
3.3.4 傳感器的構(gòu)造與電化學(xué)表征
3.3.4.1 裸玻碳電極的處理
3.3.4.2 電極修飾液Fe_3O_4-NH_2@Au/CS的制備
3.3.4.3 傳感器的構(gòu)造
3.3.4.4 電化學(xué)測(cè)試
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 復(fù)合材料Fe_3O_4-NH_2@Au的表征
3.4.1.1 UV測(cè)定結(jié)果
3.4.1.2 FTIR測(cè)定結(jié)果
3.4.1.3 TEM測(cè)試結(jié)果
3.4.2 電極電化學(xué)表征結(jié)果
3.4.3 基于Fe_3O_4-NH_2@Au構(gòu)建的電化學(xué)傳感器的條件優(yōu)化
3.4.4 基于Fe_3O_4-NH_2@Au構(gòu)建的電化學(xué)傳感器的特異選擇性
3.4.5 基于Fe_3O_4-NH_2@Au構(gòu)建的電化學(xué)傳感器的定量分析檢測(cè)
3.4.6 基于Fe_3O_4-NH_2@Au構(gòu)建的電化學(xué)傳感器的的重現(xiàn)性與穩(wěn)定性
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于Fe_3O_4/MWCNTs-COOH復(fù)合材料的電化學(xué)DNA傳感器的制備及研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.3.1 合成復(fù)合材料Fe_3O_4/MWCNTs-COOH
4.3.2 復(fù)合納米材料Fe_3O_4/MWCNTs-COOH的表征
4.3.2.1 FTIR測(cè)定
4.3.2.2 XRD和能譜儀測(cè)定(EnergyDispersiveSpectrometer,EDS)
4.3.2.3 TEM測(cè)定
4.3.3 基于Fe_3O_4/MWCNTs-COOH傳感器的構(gòu)造
4.3.3.1 Fe_3O_4/MWCNTs-COOH/CS修飾液的制備
4.3.3.2 DNA序列的配制
4.3.3.3 裸玻碳電極的預(yù)處理
4.3.3.4 Fe_3O_4/MWCNTs-COOH/CS/p-DNA/GCE的構(gòu)造
4.3.3.5 電化學(xué)測(cè)試測(cè)試
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 納米復(fù)合材料Fe_3O_4/MWCNTs-COOH的表征
4.4.1.1 FTIR測(cè)定結(jié)果
4.4.1.2 XRD和EDS測(cè)定結(jié)果
4.4.1.3 TEM測(cè)試結(jié)果
4.4.2 不同修飾電極的電化學(xué)測(cè)試結(jié)果
4.4.3 基于Fe_3O_4/MWCNTs-COOH構(gòu)建地電化學(xué)傳感器的條件優(yōu)化
4.4.4 基于Fe_3O_4/MWCNTs-COOH的電化學(xué)傳感器的特異選擇性
4.4.5 基于Fe_3O_4/MWCNTs-COOH的電化學(xué)傳感器的定量分析檢測(cè)
4.4.6 基于Fe_3O_4/MWCNTs-COOH傳感器的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性測(cè)試
4.4.7 實(shí)樣檢測(cè)
4.4.8 DNA的吸附機(jī)理
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
部分縮略語(yǔ)Abbreviation(按字母順序排列)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]吉黑東部沙蘭鎮(zhèn)—樺皮遙感地質(zhì)特征及金找礦方向[J]. 董建樂(lè),王艷忠,段曉軍,于學(xué)政. 黃金科學(xué)技術(shù). 2008(06)
[2]水中大腸菌群快速檢測(cè)方法-酶底物法與多管發(fā)酵法的比較[J]. 孫宗科,吳榕,丁培,薛金榮,陳西平,張雅婕,張淑紅,遇曉杰. 衛(wèi)生研究. 2006(04)
[3]生物礦化——蠟狀芽孢桿菌聚金作用的研究[J]. 湯顯春,牛桂蘭,謝樹(shù)成,王紅梅. 微生物學(xué)雜志. 2001(01)
本文編號(hào):3704613
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