葡萄糖、多巴胺(DA)、過氧化氫(H₂O₂)、一氧化氮(NO)、尿酸(UA)等生物分子在體內的失衡會引起糖尿病、痛風、阿爾茲海默癥、癌癥等諸多疾病,嚴重影響人體健康。因此,及時、準確地獲取人體內生物分子的濃度信息至關重要。電化學檢測是當前公認的一種最具應用前景的檢測手段,尤其是基于生物酶的電化學傳感器現(xiàn)已實現(xiàn)了商業(yè)化應用。但是,生物酶活性極易受環(huán)境影響,這嚴重限制了酶傳感器的進一步發(fā)展,因此仿生酶電化學生物傳感器應運而生。仿生酶電化學傳感器的檢測性能主要由電極材料所決定。貴金屬納米仿生酶具備優(yōu)異的電催化性能,因此被廣泛用作仿生酶電化學傳感器電極材料,但其應用嚴重受制于高昂的價格和稀少的儲量。研究表明,過渡金屬基納米仿生酶可替代貴金屬用于仿生酶電化學檢測,一方面是因為其類貴金屬的催化活性;另一方面是因為其材料來源豐富、價格低廉、制備過程簡單可控。現(xiàn)有研究主要集中于鎳、鈷、錳三種過渡金屬基納米仿生酶,側重于解決它們自身導電性能差、利用率低、本征催化能力較弱等問題。納米材料的功能化設計是一種行之有效的提高催化性能的方法。例如,雜原子的引入可以改變基...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 電化學生物傳感器
        1.1.1 概述
        1.1.2 酶基電化學生物傳感器
        1.1.3 仿生酶電化學生物傳感器
    1.2 仿生酶
        1.2.1 概述
        1.2.2 分類
        1.2.3 優(yōu)勢
        1.2.4 挑戰(zhàn)和問題
        1.2.5 功能化策略提高仿生酶檢測性能
    1.3 過渡金屬基仿生酶用于生物活性小分子電化學檢測
        1.3.1 仿生酶電化學檢測葡萄糖
        1.3.2 仿生酶電化學檢測過氧化氫
        1.3.3 仿生酶電化學檢測超氧陰離子
    1.4 本文選題依據(jù)和研究內容
        1.4.1 選題依據(jù)
        1.4.2 研究內容
        1.4.3 創(chuàng)新點
第2章 銀耳狀Mn摻雜NiO納米仿生酶的制備及其在葡萄糖電化學檢測中的應用
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 Mn摻雜NiO納米材料的制備
        2.2.3 仿生酶傳感器電極的構建
        2.2.4 結構與形貌表征
        2.2.5 電化學性能表征
    2.3 結果與討論
        2.3.1 材料的制備過程
        2.3.2 Mn-NiO納米材料的優(yōu)化
        2.3.3 材料的結構與形貌
        2.3.4 Mn摻雜提升性能的機理分析
        2.3.5 電極材料對葡萄糖的催化氧化
        2.3.6 電極材料非酶檢測條件的優(yōu)化
        2.3.7 電極材料對葡萄糖的電化學檢測性能
        2.3.8 血清樣本的檢測
    2.4 本章小結
第3章 MnOOH/MnO₂納米異相結構仿生酶的制備及過氧化氫的電化學檢測
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 MnOOH納米棒的制備
        3.2.3 MnOOH/MnO₂異相納米結構的制備
        3.2.4 仿生酶傳感器電極的構建
        3.2.5 結構與形貌表征
        3.2.6 電極材料的電化學研究
        3.2.7 細胞的培養(yǎng)
    3.3 結果與討論
        3.3.1 不同異相納米結構的合成
        3.3.2 異相結構電催化性能的比較
        3.3.3 MnOOH/i-MnO₂異相結構的形貌和結構
        3.3.4 MnOOH/i-MnO₂的電化學催化行為
        3.3.5 MnOOH/i-MnO₂異相結構的電化學檢測
        3.3.6 細胞實驗
    3.4 本章小結
第4章 MnO納米線@C復合材料仿生酶的制備及其過氧化氫電化學檢測
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 MnOOH納米線的制備
        4.2.3 MnOOH納米線@聚多巴胺的制備
        4.2.4 MnO納米線@碳復合材料的制備
        4.2.5 仿生酶傳感器電極的構建
        4.2.6 材料形貌與結構表征
        4.2.7 材料電化學性能表征
        4.2.8 細胞的培養(yǎng)
    4.3 結果與討論
        4.3.1 制備條件的優(yōu)化
        4.3.2 MnO@C納米復合材料的形貌與結構
        4.3.3 MnO納米線@C復合材料電化學催化行為
        4.3.4 MnO納米線@C復合材料仿生酶檢測H₂O2

        4.3.5 細胞實驗
    4.4 本章小結
第5章 Co₃(PO₄)₂球形納米仿生酶的制備及其超氧陰離子的電化學檢測
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑
        5.2.2 Co₃(PO₄)₂納米材料的制備
        5.2.3 仿生酶傳感器電極的構建
        5.2.4 材料形貌與結構表征
        5.2.5 材料電化學性能表征
        5.2.6 細胞的培養(yǎng)
    5.3 結果與討論
        5.3.1 Co₃(PO₄)₂球形納米材料的制備
        5.3.2 不同Co₃(PO₄)₂納米材料的形貌/結構及性能表征
        5.3.3 Co₃(PO₄)₂球形納米材料的電化學催化行為
        5.3.4 Co₃(PO₄)₂球形納米材料對O2
·-的仿生酶檢測性能
        5.3.5 細胞實驗
    5.4 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 工作總結
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文



本文編號：3759435

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