近年來,納米材料因具有較大的比表面積、獨(dú)特的表面活性、良好的生物相容性、pH敏感性以及特有的光熱效應(yīng)等顯著優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、藥物遞送、環(huán)境檢測、食品安全檢查以及生物分析等領(lǐng)域成為被廣泛研究的熱點(diǎn)之一。同時(shí)隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展和多形態(tài)多功能的新型納米材料不斷涌現(xiàn),使得納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有更好的應(yīng)用前景�；诩{米材料的以上優(yōu)勢,在本研究中,我們采用較簡單的一鍋法首次合成一種新型具有氧化還原活性的金鉑-亞甲藍(lán)(AuPt-MB)納米棒;同時(shí)結(jié)合氮摻雜石墨烯納米帶(N-GNRs)、鐵-金屬有機(jī)框架(Fe-MOFs)和金納米顆粒(AuNPs)的優(yōu)勢,首次制備得到鐵-金屬有機(jī)框架和金納米顆粒修飾的氮摻雜石墨烯納米帶(N-GNRs-Fe-MOFs@AuNPs)納米復(fù)合材料。并對這兩種新型納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用做了初步探索。其中,亞甲藍(lán)(MB)作為一種新興電子媒介體具有優(yōu)異的電化學(xué)活性,其以電聚合物形態(tài)常用于生物分析、DNA檢測以及信號傳導(dǎo)等應(yīng)用研究。但是,電聚合亞甲藍(lán)的不均勻的形態(tài),而使其在更廣泛的應(yīng)用研究中受到限制。在本研究中,將氯金酸(HAuCl_4)和氯鉑酸(H_2PtCl_6)等貴金屬鹽與MB混合反應(yīng)得到的AuPt-MB不僅具有均勻的納米棒形態(tài),而且因AuPt雙金屬納米材料的引入使其具有更優(yōu)異的生物相容性以便進(jìn)一步與各種生物分子以及蛋白標(biāo)志物相結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)其在臨床生物標(biāo)志物、藥效評價(jià)以及藥物治療療效監(jiān)測分析等領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。金屬有機(jī)框架(MOFs)作為一種沸石狀結(jié)晶多孔材料具有很好的穩(wěn)定性、吸附性和較大的比表面積�？梢酝ㄟ^Au-N化學(xué)鍵在其表面修飾固載大量的金納米顆粒(AuNPs)以提高其電化學(xué)活性和生物分子相容性,并且通過Au和-NH2基團(tuán)之間的強(qiáng)相互作用可以與各種生物分子以及臨床生物蛋白標(biāo)志物相結(jié)合,使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有更廣泛的應(yīng)用價(jià)值。將具有卓越導(dǎo)電性能、穩(wěn)定性和較強(qiáng)吸附性的氮摻雜石墨烯納米帶(N-GNRs)與Fe-MOFs@AuNPs雜合可以進(jìn)一步提高N-GNRs-Fe-MOFs@AuNPs納米復(fù)合物的電子傳遞效率及穩(wěn)定性。最后,為了進(jìn)一步驗(yàn)證這兩種新型納米材料的卓越性能以及初步探索其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。我們基于AuPt-MB作為新型氧化還原納米信號探針聯(lián)合N-GNRs-Fe-MOFs@AuNPs納米復(fù)合物修飾電極作為傳感器構(gòu)件,設(shè)計(jì)了特異性檢測半乳糖凝集素-3(Gal-3)的夾心式免疫生物傳感器,以實(shí)現(xiàn)對Gal-3的快速、簡便和高靈敏的特異性檢測。在最優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,該免疫生物傳感器在100 fg mL~(-1)~50 ng mL~(-1)的濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性響應(yīng),最低檢測限為33.33 fg mL~(-1)(S/N=3)。此外,該生物傳感器對目標(biāo)物Gal-3顯示出良好的特異性,重復(fù)性和穩(wěn)定性。其在人體血液樣品分析中令人滿意的檢測結(jié)果,顯示出其在臨床生物標(biāo)志物、藥效評價(jià)以及藥物治療療效監(jiān)測分析等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用前景。
【學(xué)位單位】：重慶醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TB383.1;R54;R446.6
【部分圖文】：

采用 NaBH4還原法合成制備 Fe-MOFs@AuNPs 復(fù)合物，稱取 1 mg 上述已制備的 Fe-MOFs 用 1mL 超純水超聲溶解，加入 1 mL HAuCl4(1wt%)劇烈超聲 20min。隨后，將以上溶液置于磁力攪拌器上進(jìn)行攪拌(400 rpm)并逐滴加入 2 mL 的NaBH4(0.1 M)，待溶液變?yōu)榫萍t色后持續(xù)攪拌 30 min。最后，將以上溶液離心(8000r/min 5 min)去除未反應(yīng)的殘留反應(yīng)物，并用超純水離心清洗三次后再分散于2 mL 超純水中，4℃存放備用。1.6 N-GNRs-Fe-MOFs@AuNPs 的制備N-GNRs-Fe-MOFs@AuNPs 納米復(fù)合材料的制備過程見圖 1。首先，稱取 1 mgN-GNRs 并用 1 mL 超純水超聲溶解，隨后將其與已制備好的 2 mL 1 mg mL-1的Fe-MOFs@AuNPs 復(fù)合物溶液超聲混合 30 min，然后繼續(xù)在室溫條件下持續(xù)攪拌(600 rpm) 12h。最后，將上述混合溶液 5000 r/min 離心 10 min 除去未反應(yīng)的殘留物，并用超純水離心清洗三次后再分散于 2 mL 超純水中，4 ℃條件下保存?zhèn)溆谩?

上述混合溶液 8000 r/min 離心 10 min 除去未反應(yīng)的殘留物，并用超純水離心清洗2~3 次后，再分散于 2 mL 0.1M 磷酸鹽緩沖液(PBS pH7.0)中，4℃保存?zhèn)溆谩?.8 AuPt-MB-Gal-3-Ab2的制備AuPt-MB-Gal-3-Ab2信號探針的制備過程見圖 2。將 Gal-3-Ab2的原溶液稀釋一百倍后量取 100 μL 加入到 2mL 已制備的 AuPt-MB 納米復(fù)合物溶液中，放置 4℃條件下緩慢攪拌(80 rpm)孵育 12 h。隨后，加入 40 μLBSA(1 wt%)繼續(xù)孵育 6 h 以封閉 AuPt-MB 上的非特異性吸附結(jié)合位點(diǎn)。最后，將上述混合溶液離心除去未反應(yīng)的殘留物（5000 r/min, 3 min），并用超純水離心清洗三次后再分散于 2 mL0.1 MPBS (pH =7.0) 中，放置 4 ℃ 條件下儲(chǔ)存?zhèn)溆谩Ｔ诒狙芯繉?shí)驗(yàn)中，所使用Au-MB-Gal-3-Ab2和 Pt-MB-Gal-3-Ab2的制備操作與 AuPt-MB-Gal-3-Ab2制備操作相似，因此在本文中不在重復(fù)描述。

圖 4 EDS 元素分析圖 A：AuPt-MB B：Fe-MOFs@AuNPsFig. 4. (A) EDS of AuPt-MB, (B) EDS of Fe-MOFs@AuNPs.2.3 N-GNRs-Fe-MOFs@AuNPs 納米復(fù)合物的協(xié)同效應(yīng)驗(yàn)證為了驗(yàn)證 N-GNRs-Fe-MOFs@AuNPs 納米復(fù)合材料在綜合協(xié)同效應(yīng)，依次將具 有 相 同 濃 度 的 Fe-MOFs 、 N-GNRs 、 Fe-MOFs@AuNPs 和N-GNRs-Fe-MOFs@AuNPs 納米材料分別修飾在 GCE 裸電極表面，進(jìn)行差示脈沖伏安法(DPV)檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖 5B 所示，當(dāng)將裸 GCE 電極置于 K3[Fe(CN)6]電解液中進(jìn)行 DPV 檢測時(shí)，因 K3[Fe(CN)6]再電解條件下自身存在氧化還原反應(yīng)，所以得到一條具有很明顯的氧化峰電流信號曲線(曲線 a)。隨后將具有相同濃度的Fe-MOFs(曲線 b)，F(xiàn)e-MOFs@AuNPs(曲線 c)和 N-GNRs(曲線 d)納米復(fù)合材料分別修飾在 GCE 電極表面后，將其置于電解液中進(jìn)行 DPV 檢測，由于這些修飾材料
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李麗;楊合情;馬軍虎;賈殿贈(zèng);;圖案化錐形氧化鋅納米帶的原位熱氧化法制備與發(fā)光性質(zhì)[J];無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期

2 馬友美;楊小平;賈曉龍;國麗娟;;簡易、可控制備硫化鉛納米帶(英文)[J];應(yīng)用化學(xué);2012年05期

3 王彥敏;郝秀紅;解輝;;單晶鉍納米帶的制備與生長機(jī)制研究[J];山東交通學(xué)院學(xué)報(bào);2012年04期

4 袁頌東;曹小艷;王小波;石彪;汪金方;;摻銀二氧化鈦納米帶的制備及其光催化性能研究[J];材料工程;2009年10期

5 黃嵐;張宇;郭志睿;顧寧;;半胱氨酸誘導(dǎo)金納米帶室溫合成[J];科學(xué)通報(bào);2008年20期

6 盧會(huì)清;高紅;張鍔;張喜田;;銦摻雜的氧化鋅納米帶的制備和發(fā)光特性[J];人工晶體學(xué)報(bào);2008年02期

7 黃在銀;;TiO_2納米帶的水熱合成表征及光催化性能[J];廣西民族學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年04期

8 王積森,孫金全,鮑英,邊秀房;氧化錳納米帶的合成研究[J];山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年02期

9 王衛(wèi)東;李龍龍;楊晨光;李明林;;單層二硫化鉬納米帶弛豫性能的分子動(dòng)力學(xué)研究[J];物理學(xué)報(bào);2016年16期

10 ;金屬鉍納米帶二維金屬表面態(tài)研究獲進(jìn)展[J];中國粉體工業(yè);2014年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 李淑靜;新型二維材料電子性質(zhì)與量子調(diào)控行為的理論研究[D];中國工程物理研究院;2019年

2 張婧;第Ⅲ,Ⅳ主族層狀半導(dǎo)體電子及光學(xué)性質(zhì)的第一性原理研究[D];吉林大學(xué);2018年

3 魏湫龍;釩基納米材料的設(shè)計(jì)構(gòu)筑、電化學(xué)儲(chǔ)能與機(jī)制[D];武漢理工大學(xué);2016年

4 朱柏生;金屬鹵素鈣鈦礦發(fā)光材料的制備及其性能研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2019年

5 趙奚譽(yù);基于電化學(xué)儲(chǔ)能與轉(zhuǎn)化的石墨烯納米帶復(fù)合材料的研究[D];重慶大學(xué);2018年

6 李靖;寬禁帶半導(dǎo)體摻雜及合金體系物性研究[D];南京大學(xué);2019年

7 陳文潮;六角晶格納米帶的磁性調(diào)控[D];南京大學(xué);2017年

8 趙旭;金屬基納米材料的原子尺度設(shè)計(jì)及其電催化性能研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2018年

9 羅艷偉;幾種新型低維材料結(jié)構(gòu)及性能的第一性原理研究[D];鄭州大學(xué);2018年

10 于進(jìn);二維材料及其納米結(jié)構(gòu)的力電磁耦合特性[D];南京航空航天大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 唐志勇;新型AuPt-MB納米棒與MOFs雜化石墨烯納米帶的合成及在心血管疾病分子檢測中的應(yīng)用研究[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2019年

2 吳祥;二維納米帶及范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)構(gòu)的第一性原理研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2019年

3 王衛(wèi)華;一維青銅礦TiO_2基納米復(fù)合材料的制備及性能研究[D];齊魯工業(yè)大學(xué);2019年

4 晏衛(wèi)衛(wèi);C5N石墨烯納米帶超高電導(dǎo)特性研究[D];電子科技大學(xué);2019年

5 劉艷青;具有類Dirac錐結(jié)構(gòu)的二維材料輸運(yùn)性質(zhì)的研究[D];新疆大學(xué);2019年

6 劉宇;黑磷納米帶的電子能態(tài)及雙光子吸收性質(zhì)的理論研究[D];云南師范大學(xué);2019年

7 張衛(wèi)濤;雙層石墨烯納米帶電磁性質(zhì)的第一性原理研究[D];西安科技大學(xué);2019年

8 高仁斌;基于DNA堿基及邊態(tài)氧化調(diào)制的石墨烯納米帶的熱電機(jī)理研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2019年

9 李蕊;兩種典型二維材料GeP_3和CrI_3的納米帶電子特性及調(diào)控的理論研究[D];河南大學(xué);2019年

10 鮑琳;Ta_4Pd_3Te_（16）單晶納米帶的制備與超導(dǎo)電性調(diào)控的研究[D];浙江大學(xué);2019年

本文編號：2854799