基于纳米材料的生物传感器的研究及在生物分子测定中的应用

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近年来,纳米材料用于生物传感器的制备正引起人们越来越多的关注,纳米技术的介入为生物传感器的发展提供了无穷的想象空间。作为单层膜修饰电极发展的最高形式,分子自组装膜修饰电极在过去二十年得到了广泛的应用,目前将SAM作为一种基底,结合纳米材料在生物传感器中的应用是目前生物传感器研究的一个热点。 本论文的工作主要集中在研究了基于纳米材料的新型的生物传感器的制备及应用研究。分子自组装膜的应用以及纳米材料的掺入,有效的提高了传感器的电流响应灵敏度,论文对其可能的机理进行了探讨。同时,论文的另外一个重点在于将制备的新型纳米生物传感器或纳米生物传感器阵列应用于实际体系的测量,实现了对抗坏血酸、蛋白质等生物分子的测定。取得了一些新结果。论文共分为3章,具体内容如下:第1章:绪论纳米生物传感器的研究具有重要的理论与实际意义,它已经成为生物传感器的一个非常有生命力的研究领域和前沿领域。本章系统介绍了纳米技术的发展及特点,并介绍了有关纳米材料的制备方法及在生物传感器中的应用。纳米技术在生物传感器的发展趋势是集成多功能、便携式、一次性的快速检测分析机器,而生物芯片必然是今后生物传感器的发展热点之一,它们将被广泛用于化学、医学、生物、环境等领域的快速检测。 第2章:纳米银线阵列传感器的制备及其在生物分子检测中的应用本文是在阳极氧化铝模板(AAO)的辅助下用直流电解法在玻碳电极表面大量生成纳米银线阵列,高分辨扫描电镜照片显示,银纳米线阵列高度均匀有序,单根纳米线的直径约40 nm,这与所用氧化铝模板的平均孔径(40 nm)相当吻合。将银纳米线阵列传感器用于生物小分子抗坏血酸的探测,发现灵敏度大大提高。 第3章:金属纳米颗粒传感器的制备及在生物分子检测中的应用本文利用循环伏安法研究金溶胶修饰电极对血红蛋白的电催化氧化。结果表明,金纳米粒子利用硫醇在金电极表面自组装分子膜而修饰金电极后对血红蛋白有更强的电催化氧化作用,检测方法的灵敏度及检测范围有了明显的提高,并讨论了浓度、pH值、扫速及电极修饰时间对其的影响。
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