新型石墨烯納米雜化材料的合成及其分析應(yīng)用

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1、新型石墨烯納米雜化材料的合成及其分析應(yīng)用【摘要】：第一章：簡(jiǎn)要介紹了石墨烯的性質(zhì)與合成方法、石墨烯的功能化方法；生物傳感器的構(gòu)成和發(fā)展以及基于石墨烯的葡萄糖電化學(xué)生物傳感器的應(yīng)用；對(duì)適配體傳感器的原理、特點(diǎn)和分類做了簡(jiǎn)要介紹。第二章：合成了金屬配位聚合/葡萄糖氧化酶(GOD)/石墨烯納米雜化材料(MCPGHs/GOD)。通過(guò)透射電子顯微鏡(TEM),掃描電子顯微鏡(SEM),原子力顯微鏡(AFM)等方法進(jìn)行了表征。MCPGHs對(duì)H202有良好的電催化作用,通過(guò)MCPGHs/GOD的直接電化學(xué)證明該材

2、料中的GOD仍然有生物活性?；谶@些性質(zhì)構(gòu)建了葡萄糖生物傳感器。葡萄糖的線性范圍為50nM-1mM,檢出限為5nM。在葡萄糖檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)條件下,抗壞血酸(AA),多巴胺(DA),尿酸(UA),色氨酸(Trp),對(duì)乙?；?APAP)和蔗糖(Sucrose)均無(wú)明顯干擾。最后在1%人體血清中做了實(shí)際樣品的檢測(cè),回收率在97%-104%之間。這個(gè)工作不僅提供了合成了不同金屬聚合物—石墨烯雜化材料一個(gè)簡(jiǎn)單的,高效的的合成方法,而且,以葡萄糖為例,展示了這類新的納米雜化材料作為電化學(xué)生物傳感器的應(yīng)用,可以容易

3、的構(gòu)建其他的生物傳感器。第三章：合成石墨烯—桔黃Ⅱ復(fù)合納米材料(O-GNs),具有電活性的桔黃Ⅱ不僅可以作為探針為后面的檢測(cè)提供電化學(xué)信號(hào),而且還防止了石墨烯的聚集。對(duì)O-GNs進(jìn)行了紫外—可見(jiàn)(Uv-Vis)分光光度法,電化學(xué)、XPS和TEM表征。集O-GNs高電導(dǎo)率,大比表面積和電化學(xué)活性和適配體高親和性和特異性的的特點(diǎn)為一體,構(gòu)建了暫型的免標(biāo)記的,信號(hào)增加的電化學(xué)適配體傳感器。用差分脈沖伏安法(DPV)考察傳感器對(duì)凝血酶的線性,線性范圍在1.0×10-12M～0×10-10M,檢出限為3.5×

4、10-13M。常見(jiàn)的蛋白,如牛血清蛋白,人血清蛋白,溶菌酶,IgG,胰島素,轉(zhuǎn)鐵蛋白,對(duì)該傳感器無(wú)明顯干擾。在1%血清樣品中的實(shí)際樣品檢測(cè)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),回收率在95.8%～103%之間。用同樣的方法構(gòu)建了溶菌酶適配體傳感器,用DPV方法測(cè)定了溶菌酶的線性范圍是5.0×10-12M～7.0×10-10M,檢出限1.0×10-12M。成功構(gòu)建了免標(biāo)記的信號(hào)增加的適配體生物傳感平臺(tái)。本實(shí)驗(yàn)的方法經(jīng)濟(jì),簡(jiǎn)單,無(wú)需標(biāo)記,避免了復(fù)雜又昂貴的標(biāo)記途徑?！娟P(guān)鍵詞】：功能化石墨烯金屬配位聚合物葡萄糖適配體電化學(xué)【學(xué)位授

5、予單位】：山西大學(xué)【學(xué)位級(jí)別】：碩士【學(xué)位授予年份】：2013【分類號(hào)】：O613.71;O657.1【目錄】：中文摘要8-10ABSTRACT10-12第一章緒論12-291.1石墨烯12-131.1.1石墨烯的性質(zhì)與應(yīng)用121.1.2石墨烯的合成12-131.2功能化石墨烯納米材料13-141.2.1共價(jià)鍵合功能化石墨烯13-141.2.2非共價(jià)鍵合功能化141.2.3摻雜功能化141.3生物傳感器14-161.3.1生物傳感器的構(gòu)成和分類14-151.3.2生物傳感器的發(fā)展151.3.3基于石

6、墨烯的葡萄糖電化學(xué)傳感器15-161.4基于適配體的生物傳感器16-211.4.1核酸適配體技術(shù)-指數(shù)富集系統(tǒng)進(jìn)化(SELEX)技術(shù)16-181.4.2核酸適配體生物傳感器的特點(diǎn)18-191.4.3適配體生物傳感器的分類191.4.4電化學(xué)適配體生物傳感器19-211.5立題背景21-221.6主要研究?jī)?nèi)容221.7創(chuàng)新點(diǎn)22-23參考文獻(xiàn)23-29第二章石墨烯-金屬配位聚合物雜化納米材料的合成及其分析應(yīng)用29-462.1引言29-302.2實(shí)驗(yàn)部分30-322.2.1儀器30-312.2.2試劑3

7、12.2.3PVP功能化的石墨烯納米材料的合成312.2.4金屬配位聚合物-石墨烯雜化納米材料(MCPGHs)與葡萄糖氧化酶-金屬配位聚合物-石墨烯雜化納米材料的合成(MCPGHs/GOD)312.2.5.MCPGHs或MCPGHs/GOD修飾電極的制備31-322.3結(jié)果與討論32-412.3.1MCPGHs的表征32-372.3.2MCPGHs/GCE對(duì)H_2O_2的電化學(xué)催化行為372.3.3葡萄糖氧化酶的直接電化學(xué)行為37-392.3.4MCPGHs/GOD修飾電極對(duì)葡萄糖的電化學(xué)檢測(cè)39-

8、412.4結(jié)論41參考文獻(xiàn)41-46第三章基于石墨烯——桔黃Ⅱ復(fù)合納米材料的免標(biāo)記信號(hào)增加的電化學(xué)適配體傳感平臺(tái)對(duì)蛋白質(zhì)的檢測(cè)46-623.1引言46-483.2實(shí)驗(yàn)部分48-493.2.1.儀器483.2.2試劑483.2.3桔黃Ⅱ功能化的石墨烯(O-GNs)的制備48-493.2.4傳感界面的制備493.2.5電化學(xué)檢測(cè)凝血酶493.3結(jié)果與討論49-563.3.1O-GNs材料表征49-533.3.2凝血酶的電化學(xué)檢測(cè)53-553.3.3DPV檢測(cè)溶菌酶55-5