本文選題：二維納米材料 + 生物傳感器�。� 參考：《濟南大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：目前,癌癥已經(jīng)成為危害人類健康的最主要疾病之。以現(xiàn)有的科技水平來看,早期診斷仍然是有效治療癌癥的重要手段。在癌癥的早期診斷中,腫瘤標(biāo)志物是重要的媒介而且已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。無論是在現(xiàn)代實驗室還是在臨床分析各種化學(xué)和生物分子方面,生物傳感器都發(fā)揮著越來越重要的作用。目前發(fā)展各種功能化納米材料為提高生物傳感器的性能提供了一種新的研究思路。尤其是二維納米材料基生物傳感器,它們獨特的電子、光學(xué)及化學(xué)性質(zhì),引起了人們研究的興趣。本文旨在利用二維納米材料及其復(fù)合物的優(yōu)異性能構(gòu)建生物傳感器,用于腫瘤標(biāo)志物的檢測。本論文的主要研究內(nèi)容如下:1.制備了穩(wěn)定均勻的Au@Ag NPs,使其同時具有Au NPs的穩(wěn)定性和Ag NPs的優(yōu)異的催化性能。構(gòu)建了基于Au@Ag NPs與HRP共同標(biāo)記第二抗體的夾心型電化學(xué)免疫傳感器。Au@Ag NPs可以提高HRP的催化效率,且本身可以作為類酶放大過氧化氫和對苯二酚的電化學(xué)信號。殼聚糖功能化的氮摻雜石墨烯(CS-NG)具有大的比表面積和優(yōu)良的導(dǎo)電性,作為傳感平臺可以負載大量第一抗體(Ab1)。通過檢測PBS溶液中過氧化氫和對苯二酚的電化學(xué)信號變化實現(xiàn)癌胚抗原(CEA)的檢測。在最優(yōu)條件下,CEA的檢測范圍為0.0001~100 ng mL-1,檢出限為0.05 pg mL-1。另外,該免疫傳感器具有特異性、重現(xiàn)性高、穩(wěn)定性強等其它必須的分析性能。2.類石墨氮化碳(g-C3N4)與層狀MoS2通過混合煅燒的方法復(fù)合,并作為高效的發(fā)光材料構(gòu)建電致發(fā)光(ECL)免疫傳感器。與g-C3N4相比,制備的g-C3N4/MoS2具有更強更穩(wěn)定的ECL活性。原因是MoS2的引入,可以促進g-C3N4電子傳遞、提高電子-空穴的分離效率,克服g-C3N4易鈍化的缺點�；趃-C3N4/MoS2的ECL免疫傳感器對甲胎蛋白(AFP)具有高的靈敏度,其檢測范圍為0.001~50 ng mL-1,檢出限為0.33 pg m L-1。因此,該免疫傳感器在腫瘤診斷方面具有較好的應(yīng)用前景。3.制備了基于CdS-MoS2納米復(fù)合物和雙共反應(yīng)劑的免標(biāo)記的ECL免疫傳感器,用于檢測原降鈣素(PCT)。通過一鍋煮的水熱法制備片狀CdS-MoS2納米復(fù)合物,并在ECL免疫傳感器中作發(fā)光材料。由于大的比表面積和降低的帶隙,CdS-MoS2納米復(fù)合物對S2O82-顯示出好的電催化還原性,進而產(chǎn)生大量的SO4·-。另外,H2O2的引入可以誘導(dǎo)S2O82-分解為SO4·-。CdS-MoS2納米復(fù)合物和雙共反應(yīng)劑的協(xié)同效應(yīng)可以提高免疫傳感器的靈敏度。在最優(yōu)條件下,該分析方法對PCT具有較高的靈敏度,檢測范圍為0.0001~10 ng m L-1,檢出限為33 fg mL-1。另外,該免疫傳感器具有高的特異性、好的重現(xiàn)性和長期的穩(wěn)定性。4.制備了基于MoS2/Au復(fù)合材料的免標(biāo)記型電化學(xué)免疫傳感器。傳感器以MoS2/Au復(fù)合材料為基底材料,H2O2為電化學(xué)探針,通過抗原-抗體免疫反應(yīng)前后電流的變化檢測甲胎蛋白(AFP)。AuNPs的優(yōu)異的導(dǎo)電性和生物相容性,及MoS2對H2O2優(yōu)異的催化性能等優(yōu)點,能夠顯著提高免疫傳感器的穩(wěn)定性和靈敏度。在最優(yōu)條件下,該分析方法對AFP具有較高的靈敏度,檢測范圍為0.005~50 ng m L-1,檢出限為2.5 pg m L-1。5.經(jīng)電還原法處理,MoS2導(dǎo)電性得到極大的增強。沉積一層金屬納米花(AuNFs),可進一步增強導(dǎo)電性和生物相容性。實驗結(jié)果表明所制備的AuNFs/r MoS2/GCE可以促進鐵氰化鉀和二茂鐵的電子傳遞�；趓MoS2/AuNFs和外切酶循環(huán)放大策略,我們制備了DNA傳感器。首先,中間標(biāo)記二茂鐵的發(fā)卡DNA(HP)做捕獲探針,通過Au-S組裝在AuNFs/rMoS2/GCE電極上;當(dāng)有目標(biāo)DNA存在時,發(fā)卡DNA與目標(biāo)DNA發(fā)生雜化,在3′突出端配對生成雙鏈,繼而引發(fā)Exo III的剪切過程,釋放目標(biāo)DNA。HP剩余單鏈特定的互補序列使其進一步生成發(fā)卡結(jié)構(gòu),因而二茂鐵靠近電極表面,電化學(xué)信號增強。基于二茂鐵信號變化,實現(xiàn)目標(biāo)DNA的靈敏檢測。
[Abstract]:At present, cancer has become the most important disease that endangers human health. Early diagnosis is still an important means of effective treatment for cancer. In the early diagnosis of cancer, tumor markers are an important medium and have been widely used, both in modern laboratories and in clinical analysis. Biosensors are playing a more and more important role in various chemical and biological molecules. At present, the development of various functionalized nanomaterials provides a new way of thinking to improve the performance of biosensors. In particular, two dimensional nanomaterial based biosensors have attracted people's unique electronic, optical and chemical properties. The purpose of this paper is to use the excellent performance of two-dimensional nanomaterials and their complexes to construct biosensors for detection of tumor markers. The main contents of this paper are as follows: 1. the stable and uniform Au@Ag NPs is prepared, which has the stability of Au NPs and the excellent catalytic performance of Ag NPs. Based on Au@Ag The sandwich electrochemical immunosensor.Au@Ag NPs, which is co labeled with NPs and HRP,.Au@Ag NPs can improve the catalytic efficiency of HRP and can amplify the electrochemical signal of hydrogen peroxide and hydroquinone as an enzyme. The chitosan functionalized nitrogen doped graphene (CS-NG) has a large specific surface area and excellent conductivity as a sensing platform. A large number of first antibodies (Ab1) can be loaded. By detecting the electrochemical signal changes of hydrogen peroxide and hydroquinone in the PBS solution, the detection of carcinoembryonic antigen (CEA) is realized. Under the optimal condition, the detection range of CEA is 0.0001~100 ng mL-1, the detection limit is 0.05 PG mL-1., and the immunization sensor has the specificity, high reproducibility and strong stability. Other necessary analytical properties.2. graphite nitride (g-C3N4) and layered MoS2 are combined with the method of mixed calcination, and the electroluminescent (ECL) immunosensor is constructed as an efficient luminescent material. Compared with g-C3N4, the prepared g-C3N4/MoS2 has a stronger and more stable ECL activity. The reason is that MoS2 is introduced to promote g-C3N4 electron transfer. The separation efficiency of high electron hole can overcome the disadvantage of g-C3N4 passivation. The g-C3N4/MoS2 based ECL immune sensor has high sensitivity to alpha fetoprotein (AFP), its detection range is 0.001~50 ng mL-1, the detection limit is 0.33 PG m L-1. therefore, the immunosensor has a good prospect of application in tumor diagnosis. A label free ECL immunosensor for the detection of procalcitonin (PCT) by a MoS2 nanocomposite and a bireactive agent. The tablet like CdS-MoS2 nanocomposites were prepared by a one pot hydrothermal method and used as a luminescent material in the ECL immunosensor. The CdS-MoS2 nanocomposites were good for S2O82- due to large specific surface area and reduced band gap. In addition, the introduction of H2O2 can induce the synergistic effect of S2O82- decomposition to SO4. -.CdS-MoS2 nanocomposites and double co reactants, which can improve the sensitivity of the immunosensors. Under optimal conditions, this method has a high sensitivity to PCT, and the detection range is 0.0001~10 ng m L-1. The detection range is 0.0001~10 ng M L-1. The output limit is 33 FG mL-1., and the immunosensor has high specificity, good reproducibility and long-term stability..4. has prepared a marker free electrochemical immunosensor based on MoS2/Au composites. The sensor is based on MoS2/Au composite material and H2O2 as an electrochemical probe. The current changes by the antigen antibody immunoreaction. The excellent conductivity and biocompatibility of alpha fetoprotein (AFP).AuNPs and the excellent catalytic performance of MoS2 to H2O2 can significantly improve the stability and sensitivity of the immune sensor. Under optimal conditions, the analytical method has a high sensitivity to AFP, the detection range is 0.005~50 ng m L-1, and the detection limit is 2.5 PG M L-1.5. The electrical conductivity of MoS2 was greatly enhanced by electro reduction. A layer of metal nanoscale (AuNFs) was deposited to further enhance electrical conductivity and biocompatibility. The experimental results showed that the prepared AuNFs/r MoS2/GCE could promote the electron transfer of potassium ferricyanide and ferrocene. Based on the rMoS2/AuNFs and exonuclease cycle amplification strategy, we prepared DNA sensor. First, the intermediate mark two ferrocene DNA (HP) is a capture probe, which is assembled on the AuNFs/rMoS2/GCE electrode by Au-S; when the target DNA exists, the hairpin DNA is hybridized with the target DNA, and the double chain is formed at the 3 'protruding end, then the shear process of the Exo III is triggered, and the specific complementary sequence of the target DNA.HP remaining single chain is released. The two ferrocene is closer to the surface of the electrode and the electrochemical signal is enhanced. Based on the change of the two ferrocene signal, the sensitive detection of the target DNA is realized.
【學(xué)位授予單位】：濟南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R730.4;O657.1;TP212

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;納米材料[J];新型建筑材料;2000年09期

2 杜仕國,施冬梅,鄧輝;納米材料的特異效應(yīng)及其應(yīng)用[J];自然雜志;2000年02期

3 ;納米材料 新世紀(jì)的黃金材料[J];城市技術(shù)監(jiān)督;2000年10期

4 ;什么是納米材料[J];中國粉體技術(shù);2000年05期

5 鄒超賢;納米材料的制備及其應(yīng)用[J];廣西化纖通訊;2000年01期

6 吳祖其;納米材料[J];光源與照明;2000年03期

7 ;納米材料的特性與應(yīng)用方向[J];河北陶瓷;2000年04期

8 沈青;納米材料的性能[J];江蘇陶瓷;2000年01期

9 李良訓(xùn);納米材料的特性及應(yīng)用[J];金山油化纖;2000年01期

10 劉冰,任蘭亭;21世紀(jì)材料發(fā)展的方向—納米材料[J];青島大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王少強;邱化玉;;納米材料在造紙領(lǐng)域中的應(yīng)用[A];'2006（第十三屆）全國造紙化學(xué)品開發(fā)應(yīng)用技術(shù)研討會論文集[C];2006年

2 宋云揚;余濤;李艷軍;;納米材料的毒理學(xué)安全性研究進展[A];2010中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集(第四卷)[C];2010年

3 ;全國第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會議[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進展——全國第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會議論文集（上卷）[C];2001年

4 鐘家湘;葛雄章;劉景春;;納米材料改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的實踐與建議[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進展——全國第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會議論文集（上卷）[C];2001年

5 高善民;孫樹聲;;納米材料的應(yīng)用及科研開發(fā)[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進展——全國第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會議論文集（上卷）[C];2001年

6 ;全國第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會議[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進展——全國第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會議論文集（下卷）[C];2001年

7 金一和;孫鵬;張穎花;;納米材料的潛在性危害問題[A];中國毒理學(xué)通訊[C];2001年

8 張一方;呂毓松;任德華;陳永康;;納米材料的二種制備方法及其特征[A];第四屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

9 古宏晨;;納米材料產(chǎn)業(yè)化重大問題及共性問題[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進展——全國第三屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會議論文集（上卷）[C];2003年

10 馬玉寶;任憲福;;納米科技與納米材料[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進展——全國第三屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會議論文集（上卷）[C];2003年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 周建人;我國出臺首批納米材料國家標(biāo)準(zhǔn)[N];中國建材報;2005年

2 記者 王陽;上海形成納米材料測試服務(wù)體系[N];上�？萍紙�;2004年

3 ;納米材料七項標(biāo)準(zhǔn)出臺[N];世界金屬導(dǎo)報;2005年

4 通訊員 韋承金邋記者 馮國梧;納米材料也可污染環(huán)境[N];科技日報;2008年

5 廖聯(lián)明;納米材料 利弊皆因個頭小[N];健康報;2009年

6 盧水平;院士建議開展納米材料毒性研究[N];中國化工報;2009年

7 郭良宏 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員 江桂斌 中國科學(xué)院院士;納米材料的環(huán)境應(yīng)用與毒性效應(yīng)[N];中國社會科學(xué)報;2010年

8 記者 任雪梅　莫璇;中科院納米材料產(chǎn)業(yè)園落戶佛山[N];佛山日報;2011年

9 實習(xí)生 高敏;納米材料：小身材涵蓋多領(lǐng)域[N];科技日報;2014年

10 本報記者 李軍;納米材料加速傳統(tǒng)行業(yè)升級[N];中國化工報;2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 楊楊;功能化稀土納米材料的合成及其生物成像應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

2 王艷麗;基于氧化鈦和氧化錫納米材料的制備及其在能量存儲中的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

3 吳勇權(quán);含銪稀土納米材料的功能化及其生物成像應(yīng)用研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

4 曹仕秀;二硫化鎢(WS_2)納米材料的水熱合成與光吸收性能研究[D];重慶大學(xué);2015年

5 廖蕾;基于功能納米材料的電化學(xué)催化研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

6 胥明;一維氧化物、硫化物納米材料的制備，，功能化與應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

7 李淑煥;納米材料親疏水性的實驗測定與計算預(yù)測[D];山東大學(xué);2015年

8 范艷斌;亞細胞水平靶向的納米材料的設(shè)計、制備與應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

9 丁泓銘;納米粒子與細胞相互作用的理論模擬研究[D];南京大學(xué);2015年

10 駱凱;基于金和石墨烯納米材料的生物分子化學(xué)發(fā)光新方法及其應(yīng)用[D];西北大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 花小霞;基于二維納米材料構(gòu)建電化學(xué)傳感器的研究及應(yīng)用[D];濟南大學(xué);2017年

2 金騰飛;碳基復(fù)合納米材料在生物傳感中的應(yīng)用[D];杭州電子科技大學(xué);2017年

3 向蕓頡;卟啉納米材料的制備及其應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2010年

4 劉武;層狀納米材料/聚合物復(fù)合改性瀝青的制備與性能[D];華南理工大學(xué);2015年

5 劉小芳;基于納米材料/聚合膜材料構(gòu)建的電化學(xué)傳感器應(yīng)用于生物小分子多組分的檢測[D];西南大學(xué);2015年

6 王小萍;基于金納米材料構(gòu)建的電化學(xué)傳感器及其應(yīng)用[D];上海師范大學(xué);2015年

7 郭建華;金納米材料的修飾及其納米生物界面的研究[D];河北大學(xué);2015年

8 魏杰;普魯士藍納米粒子的光熱毒性研究[D];上海師范大學(xué);2015年

9 張華艷;改性TiO_2納米材料的制備及其光電性能研究[D];河北大學(xué);2015年

10 胡雪連;基于納米材料的新型熒光傳感體系的構(gòu)筑[D];江南大學(xué);2015年

本文編號：1955909