石墨烯纳米复合材料生物传感器的研究
1.还原型氧化石墨烯介导银沉积检测甲基化酶活性的电化学生物传感器研究 目的：制备新型还原型氧化石墨烯纳米材料，并利用还原型氧化石墨烯介导银沉积的能力构建一种检测DNA甲基化酶活性和筛选甲基化酶抑制剂的电化学生物传感器。 方法：以氧化石墨烯（grapheneoxide,GO）为原料，水合肼作为还原剂制备得到了rGO，采用原子力显微镜、紫外光谱、红外光谱、X射线光电子能谱、拉曼光谱等表征验证rGO是否制备成功。利用rGO高效介导银沉积的性能，构建了一种高灵敏检测甲基化酶活性的电化学生物传感器，利用电化学阻抗图谱验证工作电极修饰成功，对甲基化原料S-腺苷甲硫氨酸、rGO孵育时间、银沉积时间进行了优化，在最优条件下，对甲基化酶活性进行了检测。选用HhaI甲基化酶为对照考察了此方法的特异性，选用5-氟尿嘧啶和庆大霉素两种典型的甲基化酶抑制剂考察了甲基化酶抑制剂对甲基化酶活性的影响。 结果：成功制备了rGO，其厚度为1nm左右，呈片状结构，其氧含量低于GO，且sp2杂化程度强于GO。阻抗图谱显示工作电极制备成功，在最优实验条件下，该方法可对0.1到80U/mL的甲基化酶进行灵敏检测，检测下限为0.07U/mL。随着5-氟尿嘧啶和庆大霉素浓度的增强，甲基化酶相对活性逐渐降低。 结论：此方法可实现对甲基化酶活性的检测，也可用于对甲基化酶抑制剂的筛选。 2.石墨烯/血红素类过氧化物酶双信号放大检测白血病的生物传感器研究 目的：合成具有类过氧化物酶性质的血红素功能化石墨烯纳米杂化材料(hemin/grapheneoxidenanosheets,HGNs)，构建一种双信号方法检测白血病细胞的生物传感器。 方法：以GO、Hemin为原料，肼还原法制备得到了石墨烯/血红素类过氧化物酶HGNs。采用原子力显微镜、紫外光谱、红外光谱、X射线光电子能谱、拉曼光谱等表征验证HGNs是否制备成功。将Sgc8适配体负载在HGNs表面，制备得到功能化复合纳米材料，同时，将适配体进行生物素修饰，与亲和素化磁珠结合，制备得到功能化纳米颗粒。通过磁富集后，检测CEM细胞。最后，用此方法考察了临床淋巴细胞白血病病人的血液标本。 结果：成功制备HGNs，其厚度为4nm左右，呈片状结构。紫外光谱表征显示Sgc8适配体成功负载在HGNs表面。Sgc8适配体修饰磁珠效率为64.7%。石墨烯与血红素的最佳质量比是1：5，磁捕获探针的最佳浓度是240nM，在最优条件下，此方法可以对10到100000个CEM细胞进行检测。检测临床急性淋巴细胞白血病病人的血标本发现，随着治疗时间的延长，检测信号降低，变化情况与病人的白细胞数目变化情况一致。 结论：成功合成了石墨烯/血红素类过氧化物酶，构建的基于石墨烯/血红素类过氧化物酶双信号放大检测白血病细胞的方法可以成功实现对白血病细胞的检测，也可用于对白血病病人病情的监控。
生物传感器;石墨烯;银沉积;DNA甲基化酶
广西医科大学
硕士
临床检验诊断学
赵永祥
2016
中文
TP212.3
2022-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）