本文關(guān)鍵詞：基于碳基納米復(fù)合材料的電化學(xué)適配體傳感器的構(gòu)建及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 核酸適配體 卡那霉素 納米材料 電化學(xué)傳感器

【摘要】：目前,隨著食品安全事件的曝光,食品安全問題逐漸成為廣大消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)。因此,開發(fā)一種高效、靈敏的檢測(cè)方法對(duì)食品中殘留的有害物質(zhì)進(jìn)行定量檢測(cè)是尤為必要的。本文主要利用碳基納米材料(碳納米管、石墨烯)的優(yōu)良特性,構(gòu)建了三種不同類型的電化學(xué)適配體傳感器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)卡那霉素的快速、靈敏檢測(cè)。本文對(duì)以下內(nèi)容做了研究:1.基于多壁碳納米管-室溫離子液體/氨基功能化石墨烯復(fù)合材料構(gòu)建電化學(xué)適配體傳感器檢測(cè)卡那霉素基于新型的多壁碳納米管(MWCNTs)-1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(BMIMPF6)納米復(fù)合物和氨基功能化石墨烯作為電極修飾材料,構(gòu)建了一種無標(biāo)記型卡那霉素適配體傳感器。MWCNTs-BMIMPF6復(fù)合材料不僅增強(qiáng)了適配體傳感器的電流響應(yīng),而且提供了一個(gè)良好的生物傳感界面。氨基功能化石墨烯納米材料表面帶有大量的氨基,通過共價(jià)鍵作用修飾大量的適配體,使得該傳感器的靈敏性得到進(jìn)一步改善。利用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)和掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)納米復(fù)合材料進(jìn)行表征,并運(yùn)用循環(huán)伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和差分脈沖伏安法(DPV)對(duì)適配體傳感器的電化學(xué)性能進(jìn)行表征。在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下,上述構(gòu)建的傳感器的線性范圍是5.8×10-4-58.2μg/mL,最低檢測(cè)限是5.1×10-4μg/mL。該傳感器對(duì)卡那霉素的檢測(cè)表現(xiàn)出較低的檢測(cè)限、良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性,并成功應(yīng)用于牛奶樣品中進(jìn)行檢測(cè)。2.基于多壁碳納米管-室溫離子液體/多孔PtTi合金復(fù)合材料構(gòu)建電化學(xué)適配體傳感器高靈敏檢測(cè)卡那霉素利用多壁碳納米管(MWCNTs)-1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(HMIMPF6)納米復(fù)合材料和納米多孔PtTi(NP-PtTi)合金作為電極修飾材料。MWCNTs-HMIMPF6復(fù)合材料不僅保留了MWCNTs和HMIMPF6原有的性能,而且還結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)。通過腐蝕的方法得到NP-PtTi合金,由于NP-PtTi合金具有較高的比表面積和優(yōu)異的導(dǎo)電性,卡那霉素適配體的固定量和電子轉(zhuǎn)移速率都得到很大的提高。利用SEM、TEM、EDS和XRD對(duì)NP-Pt Ti合金的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下,該傳感器的線性范圍是5×10-6-4×10-2μg/mL,檢測(cè)限是4.6×10-6μg/mL。上述適配體傳感器具有較高的穩(wěn)定性、特異性和重現(xiàn)性。另外,該傳感器被應(yīng)用于實(shí)際樣品進(jìn)行檢測(cè),得到了滿意的結(jié)果。3.基于硫堇功能化石墨烯/多孔Pt Cu合金復(fù)合材料構(gòu)建電化學(xué)適配體傳感器超靈敏檢測(cè)卡那霉素利用硫堇功能化石墨烯(GR-TH)納米復(fù)合材料和納米多孔PtCu(HNP-PtCu)合金作為電極修飾材料,構(gòu)建了一種新穎的電化學(xué)適配體傳感器,用于超靈敏檢測(cè)卡那霉素。GR-TH/HNP-PtCu復(fù)合物具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和更大的比表面積,不僅大大提高了電極表面電子轉(zhuǎn)移的速率,而且有效地增加了固定生物分子的數(shù)量,進(jìn)而提高適配體傳感器的電化學(xué)性能。最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下,上述電化學(xué)適配體傳感器的線性檢測(cè)范圍是5×10-7-5×10-2μg/mL,最低檢測(cè)限是0.42 pg/mL。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該傳感器具有線性范圍寬、檢測(cè)限低的優(yōu)點(diǎn),并且具有良好的特異性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性,在食品安全和臨床檢測(cè)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：核酸適配體 卡那霉素 納米材料 電化學(xué)傳感器
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.1;TP212
【目錄】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 抗生素12-13
• 1.1.1 抗生素的分類及危害12
• 1.1.2 卡那霉素檢測(cè)方法的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2 核酸適配體的功能特點(diǎn)及應(yīng)用13
• 1.3 電化學(xué)生物傳感器13-14
• 1.3.1 電化學(xué)生物傳感器的基本分類13
• 1.3.2 電化學(xué)適配體傳感器的工作原理及制備方法13-14
• 1.4 納米材料14-16
• 1.4.1 納米材料概述14
• 1.4.2 納米材料在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用14-15
• 1.4.3 碳基納米材料15-16
• 1.5 選題的意義和論文研究?jī)?nèi)容16-18
• 1.5.1 選題的意義16
• 1.5.2 論文研究?jī)?nèi)容16-18
• 第二章 基于多壁碳納米管-室溫離子液體/氨基功能化石墨烯復(fù)合材料構(gòu)建電化學(xué)適配體傳感器檢測(cè)卡那霉素18-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分19-21
• 2.1.1 試劑及儀器19
• 2.1.2 GO的制備19-20
• 2.1.3 MWCNTs-BMIMPF6復(fù)合物的制備20
• 2.1.4 適配體傳感器的構(gòu)建20-21
• 2.1.5 電化學(xué)檢測(cè)21
• 2.2 結(jié)果與討論21-28
• 2.2.1 GO的表征21-22
• 2.2.2 修飾電極材料的表征22-23
• 2.2.3 電化學(xué)適配體傳感器的電化學(xué)表征23-24
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化24-25
• 2.2.5 傳感器的校準(zhǔn)曲線25-26
• 2.2.6 傳感器的重現(xiàn)性、特異性和穩(wěn)定性26-27
• 2.2.7 實(shí)際樣品檢測(cè)27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-30
• 第三章 基于多壁碳納米管-室溫離子液體/多孔PtTi合金復(fù)合材料構(gòu)建電化學(xué)適配體傳感器高靈敏檢測(cè)卡那霉素30-42
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分30-32
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器30-31
• 3.1.2 NP-PtTi合金的制備31
• 3.1.3 MWCNTs-HMIMPF6復(fù)合物的制備31
• 3.1.4 適配體傳感器的構(gòu)建31-32
• 3.1.5 電化學(xué)檢測(cè)32
• 3.2 結(jié)果與討論32-40
• 3.2.1 NP-PtTi合金的表征32-33
• 3.2.2 修飾電極材料的電化學(xué)表征33-34
• 3.2.3 適配體傳感器的電化學(xué)表征34-35
• 3.2.4 修飾電極材料的表征35-36
• 3.2.5 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化36-37
• 3.2.6 適配體傳感器的校準(zhǔn)曲線37-38
• 3.2.7 傳感器的穩(wěn)定性、特異性和重現(xiàn)性38-39
• 3.2.8 實(shí)際樣品檢測(cè)39-40
• 3.3 本章小結(jié)40-42
• 第四章 基于硫堇功能化石墨烯/多孔PtCu合金復(fù)合材料構(gòu)建電化學(xué)適配體傳感器超靈敏檢測(cè)卡那霉素42-54
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分42-45
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與設(shè)備42-43
• 4.1.2 HNP-PtCu合金的制備43
• 4.1.3 GR-TH復(fù)合物的合成43
• 4.1.4 適配體傳感器的構(gòu)建43-44
• 4.1.5 電化學(xué)檢測(cè)44-45
• 4.2 結(jié)果與討論45-52
• 4.2.1 GR-TH復(fù)合物和HNP-Pt Cu合金的表征45-46
• 4.2.2 修飾電極材料的表征46-47
• 4.2.3 適配體傳感器的電化學(xué)表征47-48
• 4.2.4 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化48-49
• 4.2.5 適配體傳感器的工作曲線49-50
• 4.2.6 適配體傳感器的穩(wěn)定性、特異性和重現(xiàn)性50-51
• 4.2.7 實(shí)際樣品檢測(cè)51-52
• 4.3 本章小結(jié)52-54
• 第五章 結(jié)論與展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-66
• 致謝66-68
• 附錄68

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：875645