基于纳米金半网状及复合结构新型生物传感器的研究

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1、湖南大学硕士学位论文基于纳米金半网状及复合结构的新型生物传感器研究姓名：卢海霞申请学位级别：硕士专业：分析化学指导教师：沈国励20090528硕l：学位论文摘要随着科学技术的进步以及生物传感器在环境、食品、医药和军事等方面应用范围的扩大，人们对生物传感器提出了更高的要求。为了获得更简单、灵敏、稳定、检测下限和成本更低的生物传感器，人们做了大量的研究。而纳米材料以其优良的物理、化学、电催化性能以及其良好的生物相容性吸引广大传感工作者，它的介入为生物传感技术的发展带来新的契机。基于此，本文制备了几种不同材质形貌的纳米材料，并将这些材料用于生物传感基底的构建，将免疫分子、酶分子等采用多种

2、不同方法固定到界面上，实现了对目标物的高灵敏、快速的传感检测。具体内容如下：(1)以纳米金为载体、己二硫醇(HDT)为交联剂，构建了一种半网状酶标纳米金(seminet．nanogold．HRP)，有效增大酶的固定量(第2章)。以此半网状酶标纳米金修饰电极构建敏感介面，用于计时电流法检测H202。并与无交联剂酶标纳米金构建的传感器进行比较，表明半网状酶标纳米金构建的界面稳定性好，电流响应灵敏度高，能对低浓度H202进行准确检测，检测下限低达O．08gM。分别用紫外吸收(Uv—vis)光谱和透射电镜对半网状酶标纳米金进行表征。同时用电化学阻抗、石英晶体微天平、循环伏安法对此半网状修饰

3、膜构建的界面进行研究。(2)报道了一种纳米金．碳酸钙界面吸附的生物分子固定化技术(第3章)。在溶液中通过静电力，将纳米金组装在多孔的无机矿物碳酸钙颗粒表面形成纳米金．碳酸钙杂合材料(GNP．CaC03)。将该杂合物用于压电免疫传感器的构建，以CAl5．3抗体为固定对象，检测人CAl5．3的血清浓度。结果表明，该传感器响应性能良好，线性范围为8．0—266．0UmL～。(3)提出一种基于细胞的抗体固定化方法(第4章)。首先在压电晶振表面自组装一层半胱胺以固定酵母细胞，利用微生物表面作为前列腺抗原(PSA)抗体分子的载体，并同时与戊二醛固定化方法进行比较。结果表明，酵母细胞以其优良的生

4、物相容性以及其“手臂"延长效应为抗体分子提供了合适的生理环境，使PSA抗体分子的免疫活性得以很好的保持。实验最后还将本免疫检测方法的检测结果和临床化学发光免疫分析方法的结果比较，两种方法的检测结果基本一致，表明本方法可靠。关键词：生物传感器；压电免疫传感器；纳米材料；纳米金颗粒；细胞IIAbstractBiosensorsofhigherqualitityareneededwiththerapiddevelopmentofscienceandtechnologyandtheexpandingapplicationofbiosensorinenvironment，food，medic

5、ine，military．Muchstudyhavebeendoneondesigningbiosensorswhicharesimper，sensitive，stabile，withlowerdetectionlimitandcost．Theintroductionofnanomaterialsarebringingbiosensorsaturningpoint，takingadvantageofthegoodphysical，chemical，electrocatalyticproperty，andbiocompatibility．Accordingly，thisresearc

6、hpreparedsomesortofnanomaterialswithdifferentmorphology，usingthemforthefabricationofbiosensors．Immobilizingpreteinsuchasantibodyandenzymewithdifferentmethold，theresultingbiosensorsresponsewell，showinghighsensitivity．10Wdetectionlimitandfastreponsetime．ThedetailsareasfI)llows：(1)Wehaveinvestiga

7、tedamethodofproducingseminetwork-typeAunanoparticleslabledbyhorseradishperoxidase(seminet—nanogold—HRP)withcross．1inkers1．6．hexananedithiol(HDT)，formingseminetstructuretoincreasetheimmobilityofHRP．ComparedwithHRPlabledAunanoparticleswit