石墨烯基电化学传感器生物的分析应用论文

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1、ElectrochemicalsensorsbasedongrapheneforbioanalysisapplicationsbyQINGMengB．S．(HunanUniversity)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofSciencelnAnalyticalChemistryintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessor拗0ShouzhuoA

2、ssociateprofessorGUOManliMay，2013湖南大学学位论文原创性声明lIJllllUlllUllJllllllllllllllllllllllllllllY2357771本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：马奶咱日期：∥≥年易月岁日学位论文版权使用授权书本学位论文作

3、者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：矗印趣日期：沙口年‘月r日导师签譬势幻班矗屿研日期：叫2年易月；-日硕士学位论文摘要石墨烯是一种二维平面碳材料。由于其特殊的结构，石墨烯具有一系列优异的性能，在电化学传感领域获得

4、了大量的关注。关于石墨烯的最新电化学研究，大部分使用的是还原型氧化石墨烯(rGO)，因其能够更好地放大电化学信号且在水溶液中有较好的分散性。石墨烯相关的电化学应用关键在于设计简单可靠的石墨烯基修饰电极的方法以及功能化石墨烯基电极的组装方法。本文基于简单的电化学还原沉积法，制备了rGO修饰电极和纳米粒子功能化的rGO修饰电极，构建了两种电化学传感器分别用于生物标记物一一谷胱甘肽和癌细胞的电化学传感分析。本论文的具体工作如下：1．通过电化学沉积手段一步制备了rGO修饰电极，采用阳极溶出伏安分析(ASV)技术实现了谷胱甘肽(GSH)的电

5、化学灵敏检测。该传感器具有很高的灵敏度，稳定性和重现性也很好。一方面，rGO材料对电化学信号具有增强作用；另一方面，利用GSH与汞离子之间极强的结合作用，使用金属离子检测中常用的ASV方法获取GSH浓度信号，极大地增强了检测的灵敏度，也解决了GSH氧化超电压过高的难题。本工作中优化了rGO的修饰条件，采用扫描电子显微镜技术(SEM)表征了材料形貌，并优化了ASV检测条件，最终能够灵敏地检测到1．0×10．10M的GSH，且该传感方法具有很宽的线性范围(1×10-10。1×10-5M)。2．利用简单的电化学还原手段制备石墨烯．金纳米

6、复合材料修饰电极，然后自组装4．巯基苯硼酸(MPBA)功能化基团，成功构建了一个可重复使用的电化学阻抗细胞传感器，可用于灵敏地无标记检测Jurkat细胞及评价细胞凋亡。无需对细胞进行特殊标记，构建的细胞传感器能在5．0×l03～1．0×107cellsmL_1的大范围内有很好的线性，最低可检测低至3．6×107cellsmL．1浓度的细胞。MPBA功能基团赋予了传感器可重复多次捕捉细胞的能力，其反应活性可控且易于保存。简单的构造过程，广泛的检测范围和适用性，使MPBA．Au．rGO界面在进一步用于细胞表面糖含量测定和唾液酸酶活性分

7、析方面具有很好的潜力。关键词：氧化石墨烯；电化学沉积还原；谷胱甘肽；细胞；溶出伏安；电化学阻抗；生物分析AbstractGrapheneisakindoftwo．dimensionalcarbonmaterialwithspecialstructure，whichhasgainedtremendousattentioninelectrochemicalsensingfieldduetoitsexcellentproperties．Thelatestelectrochemicalresearchesongraphenemainlyu

8、sedthereducedgrapheneoxide(rGO)，becauseofitsbetterelectrochemicalsignalenlargementeffectandtheexcellentdispersibilityinsolut