基于金屬有機骨架材料的紫外、電化學分析方法用于C反應蛋白及硫化氫的檢測
發(fā)布時間：2021-11-02 23:20
納米多孔材料傳感器是融合了光電化學、納米材料與生物檢測技術(shù)的一種應用于分析檢測的傳感技術(shù)。目前,納米多孔材料因其具有比表面積大、表面原子比例大、形貌可控等優(yōu)勢,所構(gòu)建的生物傳感器在分析化學領(lǐng)域的諸多方面應用前景廣闊,如對人體中生物標志物和生產(chǎn)生活中毒素的檢測。本論文合成了一系列比表面積大、電子傳輸性能優(yōu)良且成本低廉的納米多孔材料,包括苝二酰亞胺衍生物（PDI）、聚苯胺（PANI）和羧基化的氮化碳（C3N4）復合材料（PDI-PANI-C3N4）和三種不同的金屬有機骨架材料（MOFs-Cd-MOF-74、Cu（Ⅱ）-HKUST-1、Co/Fe-MOFs）,并將它們分別用于構(gòu)建電化學及可視化比色傳感器。具體工作如下:（1）本工作將PDI、PANI和C3N4這三種材料通過正、負電荷由靜電作用相互吸引和聚合反應的協(xié)同作用而結(jié)合成為復合材料PDI-PANI-C3N4。將此復合材料作為電化學活性物質(zhì)和基底材料構(gòu)建了一種非標記...
【文章來源】：云南師范大學云南省
【文章頁數(shù)】：106 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
基于NGNR-Fe-MOFs@AuNPS的免疫傳感器[15]
緒論4圖1.2NH2-MIL-125（Ti）紙基熒光生物傳感器用于CEA的定量檢測[19]Fig.1.2NH2-MIL-125(Ti)paper-basedfluorescentbiosensorforquantitativedetectionofCEA1.1.2.3金屬有機骨架在比色分析平臺構(gòu)建中的應用酶聯(lián)免疫吸附測定法（ELSA）是通過酶標抗體或抗原與酶反應底物反應產(chǎn)生有色物質(zhì)，顏色的深淺直接與受檢測物的量呈比例關(guān)系，即可實現(xiàn)受檢物質(zhì)的定性與定量檢測。傳統(tǒng)ELSA采用天然的酶來催化酶反應底物，然而天然的酶對保存條件要求高、易失活，而用MOFs作為模擬酶就能大限度的避免失活而無法催化的問題。2018年，Wang[21]等人通過一鍋法在合成模擬酶Cu-MOF的同時直接標記兔抗小鼠免疫球蛋白（RlgG），得到的RlgG@Cu-MOF與小鼠免疫球蛋白（mlgG）特異性結(jié)合催化酶反應底物3,3",5,5"-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）顯色劑顯色，從而根據(jù)溶液顏色的深淺定量檢測mlgG的含量（圖1.3）。與傳統(tǒng)辣根過氧化酶作為標記物的檢測方法相比，靈敏度高出近三倍（該方法檢出限為1.06ng/mL）。一鍋法同時完成模擬酶的合成與抗體的標記，大大降低了標記蛋白活性降低的可能，消除了需要共價鍵連接抗體蛋白與信號標簽的要求，進一步簡化實驗操作。2019年Sargazi[22]等人設計并合成了Th-MOF代替天然的酶，催化由尿酸和尿酸酶反應產(chǎn)生的H2O2促使TMB顯色劑變色用于間接檢測尿酸，該體系不但成功在真實血清與尿液中檢測分析物，而且此催化體系總活性可達4次循環(huán)使用。此類使用MOFs材料作為模擬酶而研發(fā)的酶聯(lián)免疫法，
緒論5為具有催化性能的MOFs加入可視化傳感應用提供了一種有效的策略。圖1.3Cu-MOF結(jié)合抗體催化比色免疫分析[21]Fig.1.3CatalyticcolorimetricimmunoassayofCu-MOFbindingantibody1.2聚苯胺、苝酰亞胺和碳化氮1.2.1聚苯胺及在傳感器方面的應用聚苯胺（PANI）是一種具有光、電化學性質(zhì)、氧化還原性、催化活性且易于摻雜的導電共軛聚合物。由于其具有制取簡單便捷、易于修飾、化學及環(huán)境穩(wěn)定性好等特性，自上世紀90年代以來備受廣大研究者的關(guān)注。相較于其它導電高分子聚苯胺呈現(xiàn)出更好的導電能力，這是由聚苯胺中非定域的P電子共軛結(jié)構(gòu)賦予了其特殊電活性和與眾不同的摻雜機制所引起的。聚苯胺參與摻雜過程時其本身的電子數(shù)目不發(fā)生變化，這種獨到的機制也導致聚苯胺的摻雜與脫摻雜變?yōu)榭赡孢^程。其摻雜程度受到多種因素的影響（如pH、電位變化等），使得聚苯胺外觀顏色發(fā)生相應的改變，因此它也是一種具有電化學活性和電致變色特性的優(yōu)良材料�；谏鲜鰞�(yōu)點聚苯胺被廣泛應用于超級電容器[23]、手性拆分[24]、催化[25]、傳感器[26]等方面。2012年Jiao課題組[26]，研制開發(fā)了一種以電化學還原石墨烯-聚苯胺（ERGNO/PANI）為信號源的用于檢測花椰菜花葉病毒（CaMV35S）基因序列的電化學生物傳感器。ERGNO/PANI納米復合材料通過非共價組裝與ssDNA探針結(jié)合，而[Ru(NH3)6]3+在靜電作用下與DNA負電荷磷酸主鏈結(jié)合到表面，經(jīng)ssDNA探針與互補DNA雜交后，表面結(jié)合[Ru(NH3)6]3+的響應發(fā)生了明顯變化，
【參考文獻】：
期刊論文
[1]苝二酰亞胺衍生物-聚苯胺-氮化碳非標記型C-反應蛋白免疫傳感器的研制[J]. 趙瀟斕,遲寬能,謝發(fā)婷,王敏,谷夢巧,馬玉嬋,鄧燕,楊云慧,胡蓉. 化學研究與應用. 2020(05)
[2]Therapeutic importance of hydrogen sulfide in age-associated neurodegenerative diseases[J]. Rubaiya Tabassum,Na Young Jeong,Junyang Jung. Neural Regeneration Research. 2020(04)
[3]雙金屬摻雜氮化碳光催化降解羅丹明B的研究[J]. 汪輝,李會鵬,趙華,李國華,張杰. 化學研究與應用. 2019(08)
[4]急診CRP檢測方法的選擇與臨床應用[J]. 潘惠芬,顧文紅,趙縝,鄧星奇. 國際檢驗醫(yī)學雜志. 2012(07)
[5]Sodium hydrosulfide alleviated pulmonary vascular structural remodeling induced by high pulmonary blood flow in rats[J]. Xiao-hui LI~2 Jun-bao DU~(2,6) Ding-fang BU~3 Xiu-ying TANG~4 Chao-shu TANG~5 ~1Department of Pediatrics,Peking University First Hospital,Key Laboratory of Molecular Cardiovascular Diseases,Ministry of Education;~3 Laboratory Center;~4Laboratory of Electron Microscopy,Peking University First Hospital,Beijing 100034,China;~5Department of Physiology,Peking University Health Science Center,Beijing 100083,China. Acta Pharmacologica Sinica. 2006(08)
[6]苝二酰亞胺/聚噻吩復合膜的光電性能研究[J]. 周峰,封偉,焉學佳,王曉工. 高分子學報. 2005(02)
本文編號：3472572
【文章來源】：云南師范大學云南省
【文章頁數(shù)】：106 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
基于NGNR-Fe-MOFs@AuNPS的免疫傳感器[15]
緒論4圖1.2NH2-MIL-125（Ti）紙基熒光生物傳感器用于CEA的定量檢測[19]Fig.1.2NH2-MIL-125(Ti)paper-basedfluorescentbiosensorforquantitativedetectionofCEA1.1.2.3金屬有機骨架在比色分析平臺構(gòu)建中的應用酶聯(lián)免疫吸附測定法（ELSA）是通過酶標抗體或抗原與酶反應底物反應產(chǎn)生有色物質(zhì)，顏色的深淺直接與受檢測物的量呈比例關(guān)系，即可實現(xiàn)受檢物質(zhì)的定性與定量檢測。傳統(tǒng)ELSA采用天然的酶來催化酶反應底物，然而天然的酶對保存條件要求高、易失活，而用MOFs作為模擬酶就能大限度的避免失活而無法催化的問題。2018年，Wang[21]等人通過一鍋法在合成模擬酶Cu-MOF的同時直接標記兔抗小鼠免疫球蛋白（RlgG），得到的RlgG@Cu-MOF與小鼠免疫球蛋白（mlgG）特異性結(jié)合催化酶反應底物3,3",5,5"-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）顯色劑顯色，從而根據(jù)溶液顏色的深淺定量檢測mlgG的含量（圖1.3）。與傳統(tǒng)辣根過氧化酶作為標記物的檢測方法相比，靈敏度高出近三倍（該方法檢出限為1.06ng/mL）。一鍋法同時完成模擬酶的合成與抗體的標記，大大降低了標記蛋白活性降低的可能，消除了需要共價鍵連接抗體蛋白與信號標簽的要求，進一步簡化實驗操作。2019年Sargazi[22]等人設計并合成了Th-MOF代替天然的酶，催化由尿酸和尿酸酶反應產(chǎn)生的H2O2促使TMB顯色劑變色用于間接檢測尿酸，該體系不但成功在真實血清與尿液中檢測分析物，而且此催化體系總活性可達4次循環(huán)使用。此類使用MOFs材料作為模擬酶而研發(fā)的酶聯(lián)免疫法，
緒論5為具有催化性能的MOFs加入可視化傳感應用提供了一種有效的策略。圖1.3Cu-MOF結(jié)合抗體催化比色免疫分析[21]Fig.1.3CatalyticcolorimetricimmunoassayofCu-MOFbindingantibody1.2聚苯胺、苝酰亞胺和碳化氮1.2.1聚苯胺及在傳感器方面的應用聚苯胺（PANI）是一種具有光、電化學性質(zhì)、氧化還原性、催化活性且易于摻雜的導電共軛聚合物。由于其具有制取簡單便捷、易于修飾、化學及環(huán)境穩(wěn)定性好等特性，自上世紀90年代以來備受廣大研究者的關(guān)注。相較于其它導電高分子聚苯胺呈現(xiàn)出更好的導電能力，這是由聚苯胺中非定域的P電子共軛結(jié)構(gòu)賦予了其特殊電活性和與眾不同的摻雜機制所引起的。聚苯胺參與摻雜過程時其本身的電子數(shù)目不發(fā)生變化，這種獨到的機制也導致聚苯胺的摻雜與脫摻雜變?yōu)榭赡孢^程。其摻雜程度受到多種因素的影響（如pH、電位變化等），使得聚苯胺外觀顏色發(fā)生相應的改變，因此它也是一種具有電化學活性和電致變色特性的優(yōu)良材料�；谏鲜鰞�(yōu)點聚苯胺被廣泛應用于超級電容器[23]、手性拆分[24]、催化[25]、傳感器[26]等方面。2012年Jiao課題組[26]，研制開發(fā)了一種以電化學還原石墨烯-聚苯胺（ERGNO/PANI）為信號源的用于檢測花椰菜花葉病毒（CaMV35S）基因序列的電化學生物傳感器。ERGNO/PANI納米復合材料通過非共價組裝與ssDNA探針結(jié)合，而[Ru(NH3)6]3+在靜電作用下與DNA負電荷磷酸主鏈結(jié)合到表面，經(jīng)ssDNA探針與互補DNA雜交后，表面結(jié)合[Ru(NH3)6]3+的響應發(fā)生了明顯變化，
【參考文獻】：
期刊論文
[1]苝二酰亞胺衍生物-聚苯胺-氮化碳非標記型C-反應蛋白免疫傳感器的研制[J]. 趙瀟斕,遲寬能,謝發(fā)婷,王敏,谷夢巧,馬玉嬋,鄧燕,楊云慧,胡蓉. 化學研究與應用. 2020(05)
[2]Therapeutic importance of hydrogen sulfide in age-associated neurodegenerative diseases[J]. Rubaiya Tabassum,Na Young Jeong,Junyang Jung. Neural Regeneration Research. 2020(04)
[3]雙金屬摻雜氮化碳光催化降解羅丹明B的研究[J]. 汪輝,李會鵬,趙華,李國華,張杰. 化學研究與應用. 2019(08)
[4]急診CRP檢測方法的選擇與臨床應用[J]. 潘惠芬,顧文紅,趙縝,鄧星奇. 國際檢驗醫(yī)學雜志. 2012(07)
[5]Sodium hydrosulfide alleviated pulmonary vascular structural remodeling induced by high pulmonary blood flow in rats[J]. Xiao-hui LI~2 Jun-bao DU~(2,6) Ding-fang BU~3 Xiu-ying TANG~4 Chao-shu TANG~5 ~1Department of Pediatrics,Peking University First Hospital,Key Laboratory of Molecular Cardiovascular Diseases,Ministry of Education;~3 Laboratory Center;~4Laboratory of Electron Microscopy,Peking University First Hospital,Beijing 100034,China;~5Department of Physiology,Peking University Health Science Center,Beijing 100083,China. Acta Pharmacologica Sinica. 2006(08)
[6]苝二酰亞胺/聚噻吩復合膜的光電性能研究[J]. 周峰,封偉,焉學佳,王曉工. 高分子學報. 2005(02)
本文編號：3472572
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