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基于纳米材料和小分子的生物传感器构建及应用

Form: 论文之家作者：翟秀荣 Publish: 2006-9-20 Hits:-

【中文题名】

基于纳米材料和小分子的生物传感器构建及应用

【英文题名】

The Constructions and Applications of Biosensors Based on Nanomaterials and Small Molecules

【学科专业】

分析化学

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-9-20

【中关键词】

生物传感器,纳米复合材料,电催化,多壁碳纳米管,自组装,

【英关键词】

Biosensors,Nanocomposite,Electrocatalysis,Multiwalled carbon nantubes,Self-assembly,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>发送器（变换器）、传感器>生物传感器、医学传感器

【论文摘要】

纳米材料具有特殊的结构以及由此产生的一系列独特的物理、化学性质,因此它在传感器领域具有广泛的应用前景,吸引了众多研究者的兴趣。本论文首先,将多壁碳纳米管(MWNTs)与纳米颗粒相结合,制备的纳米复合材料用于构建葡萄糖生物传感器,并研究了它的电化学性质;然后,将MWNTs与生物聚合物自组装制备的纳米复合材料用于研究NADH的电化学性质;最后,本文还将小分子自组装固定在电极表面,用于测定溶液中的dsDNA。本文开展的具体研究工作如下: 1.将普鲁士蓝(PB)纳米颗粒和MWNTs分散在壳聚糖(CHIT)基底中,形成了一种新的纳米复合材料。PB纳米颗粒和MWNTs具有协同电催化H2O2的作用。CHIT/MWNTs/PB纳米复合材料修饰的玻碳(GC)电极,能使CHIT/MWNTs/GC电极催化H2O2的还原电流放大35倍,并能使CHIT/PB/GC电极的响应时间由60 s缩短到3 s。另外,CHIT/MWNTs/PB/GC电极能在较低电位下催化H2O2的还原,因此可抑制抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)和醋氨酚(AC)的干扰。将葡萄糖氧化酶作为酶的模型,我们构建了响应性能较好的葡萄糖生物传感器。该生物传感...

【论文题纲】

摘要	5-7
Abstract	7-12
第1章绪论	12-22
1.1 生物传感器	12-14
1.1.1 生物传感器的概述	12-13
1.1.2 生物传感器的基本组成和工作原理	13
1.1.3 生物传感器的分类	13-14
1.2 纳米材料及其在传感器中的应用	14-19
1.2.1 纳米材料的研究进展及其性质	14-15
1.2.2 纳米材料的分类	15-17
1.2.3 纳米材料在传感器中的应用	17-19
1.3 分子自组装在传感器中的应用	19-21
1.4 本研究论文的构思	21-22
第2章基于普鲁士蓝纳米颗粒/多壁碳纳米管/壳聚糖纳米复合材料的葡萄糖生物传感器	22-31
2.1 引言	22-23
2.2 实验部分	23-24
2.2.1 试剂与仪器	23
2.2.2 MWNTs 纯化	23-24
2.2.3 PB 纳米颗粒的制备	24
2.2.4 修饰电极的制备	24
2.3 结果与讨论	24-30
2.3.1 CHIT/MWNTs/PB 纳米复合物通过UV-vis 光谱和TEM 表征	24-25
2.3.2 CHIT/MWNTs/PB/GC 电极的导电性	25-26
2.3.3 CHIT/MWNTs/PB/GC 电极催化 H_2O_2 的性能	26-28
2.3.4 CHIT/MWNTs/PB/Gox 生物传感器测定葡萄糖的响应性能	28-30
2.4 本章小节	30-31
第3章壳聚糖/纳米 ZrO2/多壁碳纳米管纳米复合膜固定葡萄糖氧化酶构建新电流型葡萄糖生物传感器	31-39
3.1 引言	31-32
3.2 实验部分	32-33
3.2.1 试剂与仪器	32
3.2.2 CHIT/ZrO_2/MWNTs 溶液的制备	32
3.2.3 CHIT/MWNTs 溶液的制备	32
3.2.4 CHIT/ZrO_2/MWNTs/Gox/Nafion 生物传感器的制备	32-33
3.2.5 CHIT/MWNTs/Gox 生物传感器的制备	33
3.3 结果与讨论	33-38
3.3.1 CHIT/ZrO_2/MWNTs 纳米复合材料的表面形貌	33
3.3.2 CHIT/ZrO_2/MWNTs/GC 电极对H_2O_2 的电催化性能	33
3.3.3 纳米复合材料中MWNTs 对H_2O_2 催化氧化的影响	33-34
3.3.4 两种不同的纳米复合材料对酶固定的影响	34-35
3.3.5 生物传感器响应的条件优化	35-37
3.3.6 生物传感器测定葡萄糖的响应性能	37-38
3.4 本章小节	38-39
第4章基于壳聚糖/多壁碳纳米管的层层自组装膜电催化氧化NADH	39-46
4.1 引言	39-40
4.2 实验部分	40-41
4.2.1 试剂与仪器	40
4.2.2 MWNTs 的纯化	40
4.2.3 CHIT 和MWNTs 溶液的制备	40
4.2.4 修饰电极的制备	40-41
4.3 结果与讨论	41-45
4.3.1 {CHIT/MWNTs}_9 膜的表征	41-42
4.3.2 {CHIT/MWNTs}_9/GC电极电化学氧化NADH	42-43
4.3.3 溶液pH 值的影响	43
4.3.4 {CHIT/MWNTs}_9/GC 电极测定NADH	43-45
4.4 本章小节	45-46
第5章 1-萘胺自组装修饰金电极检测溶液中的dsDNA	46-52
5.1 引言	46-47
5.2 试验部分	47-48
5.2.1 试剂与仪器	47
5.2.2 1-萘胺修饰Au 电极的制备	47
5.2.3 dsDNA 的检测过程	47-48
5.3 结果与讨论	48-51
5.3.1 1-萘胺自组装修饰Au 电极及其循环伏安行为	48-49
5.3.2 1-萘胺修饰Au 电极与dsDNA 嵌插作用的循环伏安行为	49-50
5.3.3 1-萘胺修饰 Au 电极采用交流阻抗技术测定溶液中的dsDNA	50-51
5.4 本章小节	51-52
结论	52-53
参考文献	53-67
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录	67-68
致谢	68

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.379964



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