本文關(guān)鍵詞：高靈敏納米氧化鋅電極的制備及其對(duì)甲胎蛋白的光電化學(xué)檢測(cè)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會(huì)的發(fā)展,健康問題越來越受到人們的關(guān)注。癌癥作為人類主要致死的疾病,嚴(yán)重威脅著人們的身體健康。據(jù)統(tǒng)計(jì),每年中國(guó)新增大約170萬的癌癥患者,但80%以上的早期癌癥是可以治愈的。因此,早發(fā)現(xiàn)和早診斷對(duì)癌癥的治愈有決定性意義。臨床上診斷腫瘤的方法可分為物理學(xué)、組織細(xì)胞學(xué)及生物化學(xué)三大類。其中物理學(xué)和組織細(xì)胞學(xué)診斷方法往往只能檢測(cè)出中晚期腫瘤,難以達(dá)到早期發(fā)現(xiàn)的目的。生物化學(xué)方法是對(duì)腫瘤產(chǎn)生的特定基因或蛋白等分子標(biāo)志的檢測(cè),但目前臨床上使用的生物化學(xué)檢驗(yàn)方法往往因?yàn)殪`敏度不高而達(dá)不到檢測(cè)目的。因此,尋找一種快速、靈敏的癌癥標(biāo)志物的檢測(cè)方法在臨床研究中尤其重要。在眾多檢測(cè)方法中,光電化學(xué)檢測(cè)方法同時(shí)具備熒光檢測(cè)和電化學(xué)檢測(cè)的優(yōu)勢(shì),成為一種靈敏的、非常有發(fā)展?jié)摿Φ膫鞲蟹椒�。光電化學(xué)生物傳感器實(shí)現(xiàn)了激發(fā)信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)的分離,使其同時(shí)具備檢測(cè)方法簡(jiǎn)單和檢測(cè)靈敏度高的特點(diǎn)。Zn O納米材料具有無毒、生物相容性和化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn),被視為生物傳感中固定生物分子的電極的首選材料。本文著力于將光電化學(xué)檢測(cè)方法和納米Zn O材料相結(jié)合,采用量子點(diǎn)與酶的信號(hào)放大相配合,提高光電流,實(shí)現(xiàn)高靈敏的光電化學(xué)甲胎蛋白免疫傳感。我們首先設(shè)計(jì)了兩種多孔結(jié)構(gòu)Zn O納米材料作為傳感器的電極,在增強(qiáng)光電響應(yīng)方面對(duì)傳感器進(jìn)行改善,從而得到檢測(cè)成本低、方法簡(jiǎn)單、靈敏度高、線性范圍寬、穩(wěn)定性和可重復(fù)性好的光電化學(xué)免疫傳感器,并對(duì)兩種結(jié)構(gòu)的電極材料的傳感靈敏度進(jìn)行比較。主要工作如下:(1)首先通過膠體自組裝和溶膠-凝膠法在FTO導(dǎo)電玻璃表面成功制備了反蛋白石結(jié)構(gòu)的Zn O納米材料電極。其次利用水熱合成的方法制備了硫化鎘量子點(diǎn),并將甲胎蛋白和葡萄糖氧化酶連接在硫化鎘量子點(diǎn)上形成AFP-Cd S-GOD復(fù)合物。利用甲胎蛋白抗體和AFP-Cd S-GOD復(fù)合物的特異性免疫競(jìng)爭(zhēng)原理,成功地應(yīng)用于癌癥標(biāo)志物甲胎蛋白的檢測(cè)。免疫結(jié)合將窄禁帶的硫化鎘量子點(diǎn)連接到電極表面,硫化鎘與Zn O的導(dǎo)帶之間有效能級(jí)匹配拓寬了光譜的吸收范圍,有利于電子的傳輸和減少電子和空穴的復(fù)合,有效提高了光催化效率,增大了光電流。同時(shí)應(yīng)用葡萄糖氧化酶催化葡萄糖產(chǎn)生出過氧化氫,利用過氧化氫分解后產(chǎn)生的電子填補(bǔ)到硫化鎘量子點(diǎn)價(jià)帶中的空穴,從而降低電子與空穴的復(fù)合來增加靈敏度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該免疫傳感器對(duì)于甲胎蛋白的檢測(cè)具有比較寬的線性范圍:0.1ng/ml-500ng/ml,檢測(cè)限為0.01ng/ml。該光電化學(xué)檢測(cè)方法大大提高了傳感器的性能,并顯示出極好的抗干擾性和良好的穩(wěn)定性。(2)首先通過靜電紡絲和熱壓技術(shù)相結(jié)合的方式在FTO表面制備三維多孔結(jié)構(gòu)的Zn O納米材料電極,使用和前一個(gè)工作相同的原理進(jìn)行癌癥標(biāo)志物甲胎蛋白的檢測(cè)。研究了一維納米纖維制備三維多孔結(jié)構(gòu)電極的形貌和厚度對(duì)于光電流的影響。并利用光電化學(xué)的檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)癌癥標(biāo)志物甲胎蛋白檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在10ng/ml-500ng/ml的檢測(cè)范圍內(nèi),對(duì)甲胎蛋白的檢測(cè)顯示出良好的線性,檢測(cè)限為4.6ng/ml。(3)研究了采用兩種不同方法制備的不同微觀結(jié)構(gòu)的Zn O納米電極,并對(duì)反蛋白石結(jié)構(gòu)的Zn O納米電極和纖維多孔結(jié)構(gòu)電極的光電響應(yīng)和應(yīng)用于甲胎蛋白的檢測(cè)靈敏度比較。初步得出結(jié)論:反蛋白石結(jié)構(gòu)的Zn O電極比一維納米纖維多孔結(jié)構(gòu)的Zn O電極對(duì)甲胎蛋白的檢測(cè)范圍寬,而且檢測(cè)限低,光電流響應(yīng)大。
【關(guān)鍵詞】：光電化學(xué)免疫傳感 氧化鋅 硫化鎘 一維納米纖維電極 反蛋白石結(jié)構(gòu)電極 信號(hào)放大 甲胎蛋白
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R730.4;TP212.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-26
• 1.1 前言12-16
• 1.1.1 癌癥標(biāo)志物簡(jiǎn)介12
• 1.1.2 癌癥標(biāo)志物的檢測(cè)方法12-16
• 1.2 光電化學(xué)生物傳感器16-20
• 1.2.1 光電化學(xué)檢測(cè)方法16-18
• 1.2.2 半導(dǎo)體納米材料在光電化學(xué)傳感器中應(yīng)用18-20
• 1.2.3 氧化鋅半導(dǎo)體材料在免疫傳感中的應(yīng)用20
• 1.3 光電化學(xué)免疫傳感器的信號(hào)放大策略20-23
• 1.3.1 標(biāo)記型光電化學(xué)免疫傳感器21-22
• 1.3.2 量子點(diǎn)修飾電極的光電化學(xué)免疫傳感器22-23
• 1.4 論文的研究意義及內(nèi)容23-26
• 第2章 制備電極的膠體自組裝法和靜電紡絲法簡(jiǎn)介26-34
• 2.1 引言26
• 2.2 自組裝模板法制備電極簡(jiǎn)介26-29
• 2.2.1 自組裝模板法制備電極的過程26-28
• 2.2.2 自組裝模板法制備電極過程中的影響因素28-29
• 2.3 靜電紡絲法制備電極簡(jiǎn)介29-32
• 2.3.1 靜電紡絲法制備過程29-31
• 2.3.2 靜電紡絲過程中的影響參數(shù)31-32
• 2.4 多孔結(jié)構(gòu)納米材料的應(yīng)用32-34
• 第3章 反蛋白石結(jié)構(gòu)氧化鋅多孔電極制備及甲胎蛋白檢測(cè)34-49
• 3.1 引言34-35
• 3.2 試驗(yàn)部分35-39
• 3.2.1 試驗(yàn)試劑與儀器35-36
• 3.2.2 反蛋白石結(jié)構(gòu)ZnO三維多孔電極制備36-37
• 3.2.3 電極的修飾37
• 3.2.4 AFP-CdS-GOD復(fù)合物探針的制備37-38
• 3.2.5 AFP的光電化學(xué)的免疫測(cè)定38-39
• 3.3 結(jié)果分析部分39-48
• 3.3.1 FTO/Zn O電極的表征39-41
• 3.3.2 CdS QDs與AFP?CdS?GOD復(fù)合物的表征41-42
• 3.3.3 光電化學(xué)免疫生物傳感的表征42-44
• 3.3.4 光電化學(xué)免疫生物傳感條件的優(yōu)化44-45
• 3.3.5 AFP的光電檢測(cè)與傳感器的性能研究45-48
• 3.4 小結(jié)48-49
• 第4章 一維氧化鋅納米纖維電極制備及甲胎蛋白初步檢測(cè)49-59
• 4.1 引言49-50
• 4.2 試驗(yàn)部分50-52
• 4.2.1 試驗(yàn)試劑與儀器50-51
• 4.2.2 ZnO纖維三維多孔電極制備51
• 4.2.3 電極的修飾51
• 4.2.4 AFP的光電化學(xué)的免疫測(cè)定51-52
• 4.3 結(jié)果分析部分52-57
• 4.3.1 FTO/ZnO電極的表征52-53
• 4.3.2 光電化學(xué)免疫生物傳感條件的優(yōu)化53-55
• 4.3.3 ZnO納米纖維光電響應(yīng)與傳感性能研究55-57
• 4.4 小結(jié)57-59
• 第5章 總結(jié)與結(jié)論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-69
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果69-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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  本文關(guān)鍵詞：高靈敏納米氧化鋅電極的制備及其對(duì)甲胎蛋白的光電化學(xué)檢測(cè)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：325003