基于金属氧化物材料构建纸基人工抗体电化学生物传感器
近年来，电化学分析由于其本身具有操作简单、灵敏度高、信噪比低的优点得到人们广泛关注与应用。本论文通过将电化学分析方法与生物传感器结合构建电化学生物传感器，实现对生物分子简单、快速、灵敏的检测。但是由于复杂样品中目标物浓度太低干扰物质较多对检测效果造成了一定影响，需要开发构建灵敏度及选择性高的传感器。因此将作为人工抗体的分子印迹技术应用到传感器的构建，实现对目标分子的特异性识别，进一步使传感器的选择性得到提高。本文通过制备不同金属氧化物纳米材料并结合人工抗体技术(即分子印迹技术)，设计了不同功能的纸基微流控芯片，构建多种传感平台，用于灵敏检测农药、miRNA以及糖蛋白。主要研究工作如下： (1)制备具有良好光电性能的二氧化钛纳米材料以及分子印迹聚合物构建光电化学传感器实现对农药的检测。初步对分子印迹聚合物进行研究，其良好的特异性提高了传感器的选择性。对所制备的二氧化钛纳米材料进行表征，证明具有大比表面积和高电子传递速率的二氧化钛纳米材料有良好的光电性能。选择农药毒死蜱作为目标物，通过电化学表征手段证明所构建的传感器有良好的线性范围和较低的检测限，能够实现对农药的灵敏检测。 (2)构建了基于硼酸吸附分子印迹聚合物的电化学传感器。该传感器具有“电化学标签-目标物(糖蛋白)-分子印迹聚合物”三部分组成的“三明治”结构。于修饰金纳米棒材料的纸芯片上合成基于硼酸吸附的分子印迹聚合物，通过对糖蛋白的特异性识别提高传感器的选择性。引入对1-萘酚具有催化功能的二氧化铈纳米材料，并制备二氧化硅与金复合材料实现电化学信号标签的制备，从而使电化学信号放大。 (3)制备二氧化铈纳米材料并利用其催化性能构建纸基电化学传感器。采用原位生长法在纸基上制备具有较大比表面积的金纳米棒材料增强负载DNA的量，同时增强基底的导电性。形成的DNA双链吸附[Ru(NH3)6]3+增强电子传输能力，实现电化学信号放大。设计多功能纸芯片并同时结合电化学检测与比色检测实现对miRNA的快速灵敏检测。
电化学生物传感器;金属氧化物材料;纸基微流控芯片;人工抗体
济南大学
硕士
化学
颜梅
2019
中文
TP212
2020-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）