生物傳感器是一種可以將生物反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電信號的集分子生物學(xué),物理學(xué),化學(xué),計算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科為一體的分析裝置,它具有靈敏度高,選擇性好,操作簡便并且可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。電化學(xué)方法和電致化學(xué)發(fā)光方法也同樣具有很多優(yōu)點(diǎn),比如較高的靈敏度、操作起來簡單方便等。本論文將生物傳感器和電化學(xué)、電致化學(xué)發(fā)光這兩種方法結(jié)合起來,通過合成納米材料、制備生物識別探針,再基于脫氧核糖核酸(DNA)雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、主客體識別作用、金硫鍵(Au-S)自組裝技術(shù)等,設(shè)計了兩種新型的電化學(xué)生物傳感器,內(nèi)容如下:(1)基于雙發(fā)夾DNA探針和DNA雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)構(gòu)建的無修飾電化學(xué)DNA均相傳感器。在本章中,使用雙發(fā)夾DNA探針,再結(jié)合金硫鍵自組裝作用基于DNA雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)構(gòu)建了一款無修飾的電化學(xué)DNA傳感器。在這款傳感器中,將雙發(fā)夾DNA探針的3′端修飾電化學(xué)活性基團(tuán)二茂鐵(Fc),5′端修飾巰基,當(dāng)探針DNA不和目標(biāo)DNA發(fā)生雜交反應(yīng)時,在應(yīng)用電勢的作用下,探針DNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)使得巰基遠(yuǎn)離金電極表面;而當(dāng)探針DNA和目標(biāo)DNA發(fā)生雜交反應(yīng)時,探針DNA的莖環(huán)結(jié)構(gòu)打開,使得巰基能夠接觸到金電極表面,從而發(fā)生Au-S自組裝反應(yīng),并形成發(fā)夾DNA結(jié)構(gòu)。通過電化學(xué)活性物質(zhì)Fc靈敏的電化學(xué)信號的變化來進(jìn)行目標(biāo)定量檢測,線性范圍為6.4×10~-1212 mol/L-6.4×10~-99 mol/L,檢測限低至3.4 pmol/L,并且在單堿基錯配的情況下,也能保持高特異性檢測。(2)基于發(fā)夾DNA和主客體識別作用構(gòu)建的電化學(xué)發(fā)光傳感器對于中藥材丹參中汞離子的檢測。使用聯(lián)吡啶釕(Ru(bpy)_3~(2+))/β-環(huán)糊精-金納米粒子(β-CD-AuNPs)/全氟磺酸(Nafion)復(fù)合物和二茂鐵標(biāo)記(Fc)的DNA探針(Fc-DNA)構(gòu)建了電化學(xué)發(fā)光(Electrochemiluminescence,ECL)生物傳感器用于檢測中藥材丹參中的汞離子。該傳感器由兩部分組成,一部分是ECL發(fā)光基底,另一部分是ECL強(qiáng)度開關(guān),將Ru(bpy)_3~(2+)/β-CD-AuNPs/Nafion組裝到玻碳電極(GCE)上構(gòu)成發(fā)光基底,產(chǎn)生穩(wěn)定的ECL信號;ECL強(qiáng)度開關(guān)是經(jīng)過分子識別策略設(shè)計而成的Fc-DNA探針,通過利用β-CD與Fc之間的主客體識別作用使得Fc-DNA探針與β-CD-AuNPs兩者相連。該檢測方法和以往的汞離子檢測方法相比,具有背景信號低、良好的特異性選擇、儀器設(shè)備簡單、操作起來方便快速等特點(diǎn)。該“Off-On”電致化學(xué)發(fā)光生物傳感器在0.04-800 ng/mL范圍內(nèi)對Hg~(2+)具有良好的線性響應(yīng),檢測限為0.02 ng/mL(S/N=3)。
【學(xué)位單位】：江西中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：O657.1;TP212.2;R284
【部分圖文】：

圖 1 生物傳感器原理圖Fig1 Principle diagram of biosensor分類可以從以下兩個方面：一方面是生物識器件（如圖 2 所示）。具有分子識別能力，能與待測物質(zhì)發(fā)生物、抗體、核酸、細(xì)胞、組織或受體等質(zhì)的屬性可將傳感器分為：酶傳感器[8] 傳感器[11]、細(xì)胞傳感器[12]、組織傳感器可以分為：電化學(xué)生物傳感器[14]、半導(dǎo)生物傳感器[17]和聲波生物傳感器[18]等。作為基礎(chǔ)的的生物傳感器，是將生物活

圖 2 生物傳感器的分類圖Fig2 Classification chart of biosensor感元件的固定化方法感器中，生物敏感材料是十分重要的，因為它決定了生物在生物傳感器的構(gòu)建中，生物敏感元件的固定化方法直接高低。為了構(gòu)建靈敏度高、選擇性好、使用壽命長的生生物敏感材料結(jié)合牢固，并且有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，可以重復(fù)要求，目前常見的固定化方法大致可以分為以下幾種：吸、共價法、分子自組裝技術(shù)等。在非水溶性載體上，利用載體與生物活性物質(zhì)之間的范德吸附力使生物材料固定的方法。常用的載體有活性炭、高

圖 3 吸附法示意圖hematic diagram of adsorption me材料固定在高分子聚合物微孔中胺、聚氯乙烯、光敏樹脂、尼龍原、瓊脂等，前者包埋成格子型膠包埋法、微膠囊包埋法、纖維飾，不容易影響對生物分子的活的缺點(diǎn)是在膜中，分子量較大的

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 歸國風(fēng);宋鵬;;電致化學(xué)發(fā)光適體傳感器的研究進(jìn)展[J];化學(xué)傳感器;2015年04期

2 李靜;夏興華;;一步法構(gòu)建高效固相電致化學(xué)發(fā)光傳感[J];金陵科技學(xué)院學(xué)報;2014年03期

3 朱俊杰;;納米晶的電致化學(xué)發(fā)光與免疫傳感研究[J];化學(xué)傳感器;2008年04期

4 陳國南;電致化學(xué)發(fā)光的最新進(jìn)展[J];福州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年S1期

5 顧文芳,李建軍,程介克;電致化學(xué)發(fā)光法在分析化學(xué)中的應(yīng)用[J];地質(zhì)地球化學(xué);1995年03期

6 游新奎;液相色譜的交流電致化學(xué)發(fā)光檢測系統(tǒng)的研制[J];色譜;1995年03期

7 王倫;嚴(yán)鳳霞;王筱敏;;電致化學(xué)發(fā)光及其在分析化學(xué)中的應(yīng)用[J];化學(xué)通報;1991年05期

8 安鏡如,陳曦;堿性水溶液中ABEI的電致化學(xué)發(fā)光的研究[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;1989年11期

9 屠一鋒,郭文英,黃炳強(qiáng),朱亞一;影響魯米諾體系電致化學(xué)發(fā)光因素的研究[J];光譜實驗室;2001年02期

10 王建,池毓務(wù),陳曦,陳國南;一種流動注射電致化學(xué)發(fā)光檢測系統(tǒng)的建立[J];福州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年S1期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陳國南;段建平;莊惠生;;生物活性物質(zhì)的電致化學(xué)發(fā)光分析[A];第五屆全國光生物學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2000年

2 韓恩;丁霖;鞠q

本文編號：2827729