生物相容性磁性纳米粒子的制备及其在生物传感器中的应用研究

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1、生物相容性磁性纳米粒子的制备及其在生物传感器中的应用研究分类号O63学校代码10590UDC540密级公开深圳大学硕士学位论文生物相容性磁性纳米粒子的制备及其在生物传感器中的应用研究学位申请人姓名谢敏随专业名称化学学院(系、所)化学与环境工程学院指导教师姓名何传新副教授Ι生物相容性磁性纳米粒子的制备及其在生物传感器中的应用研究深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文生物相容性磁性纳米粒子的制备及其在生物传感器中的应用研究是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文

2、不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品或成果。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。本声明的法律后果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日生物相容性磁性纳米粒子的制备及其在生物传感器中的应用研究摘要生物传感器因其成本低、灵敏度高、易操作及微型化等优点，已成为现代生命科学及生物分析化学的研究热点，并且在临床诊断、食品工业、医疗卫生、环境监测等领域具有重要的应用价值。本论文以磁性纳米粒子、天然牛血清白蛋白和金纳米为基底，制备出具有良好生物相容性的载体材料，并将其应用于葡萄糖传感器和免疫传感器中，主要内容包括以下三部分：

3、第一部分：Fe3O4/BSA/Au复合纳米粒子的制备及在含酶型葡萄糖传感器中的应用研究。首先，设计合成了以四氧化三铁（Fe3O4）为核、牛血清白蛋白（BSA）为壳的Fe3O4/BSA复合纳米粒子，并结合原位合成的方法将金纳米（AuNPs）修饰于Fe3O4/BSA上，获得壳层含有金纳米的Fe3O4/BSA/Ausitu复合粒子。其次，利用Fe3O4/BSA/Ausitu负载葡萄糖氧化酶GOx，制备出含酶型葡萄糖传感器。最后，通过循环伏安法、阻抗法和恒电位安培法，表征了传感器的综合性能。研究表明，在最优化的实验条件下，传感器对葡萄糖的线性响应范围为

4、0.25-7.0mM，响应时间仅为0.8s，灵敏度高达115.3μA-1-2mMcm。第二部分：Fe3O4/BSA/AuNPs/Fc复合纳米粒子的制备及在非标记型免疫传感器中的应用研究。本章我们采用两种不同的方法制备出含有二茂铁衍生物的Fe3O4/BSA/Au/NH/Fc和Fe3O4/BSA/Au/HS/Fc复合纳米粒子，并以癌胚抗原(CEA)作为模型肿瘤标志物，分别构建两种无试剂电流型免疫传感器，并考察其对CEA的响应性能。实验结果表明，由Fe3O4/BSA/Au/HS/Fc复合纳米粒子制备出的非标记型免疫传感器具有更加优异的性能，在0-10

5、0ng/mLCEA浓度范围内获得优异的线性响应。3+第三部分：GCE/Fe3O4/BSA/Co(bpy)3/Au的制备及在非标记型免疫传感器中的应用研究。本部分以Fe3O4/BSA复合纳米粒子为基质将其修饰于玻碳电极后，用电化学扫3+描的方法将电子媒介体高氯酸·三-2,2'-联吡啶合钴Co(bpy)3修饰到GCE/Fe3O4/BSA电极上，利用BSA含有的巯基结合金纳米，形成具有高电化学活性和生物相容性的复合固载基质，然后进一步吸附癌胚抗原单克隆抗体(anti-CEA)，并用BSA封住多余活性3+位点，制备出GCE/Fe3O4/BSA/Co(b

6、py)3/Au/anti-CEA免疫传感器。通过电化学的方法，我们对该电极的制备过程进行表征，并考察了传感器对CEA的响应性能。研究结果表明,该传感器对癌胚抗原(CEA)线性范围为0-100ng/mL，检测限为0.93ng/mL。此外，Ι生物相容性磁性纳米粒子的制备及其在生物传感器中的应用研究传感器还表现出优良的储存稳定性，在4℃下放置50天后，响应电流仅下降了4.25%。关键词：电化学；葡萄糖传感器；免疫传感器；生物相容性；复合纳米粒子ΙΙPreparationofmagneticbiocompatiblenanocompositesandt

7、heirapplicationsinbiosensorsAbstractRecently,biosensorhasbecomeahotresearchinlifescienceandanalyticalchemistryareas,becauseofitssimpleoperation,highselectivityandminiaturization.What’smore,ithasbeenwidelyusedinthefieldofclinicaldiagnotic,foodindustry,medicine,environmentalmo

8、nitoringandsoon.Inthispaper,excellentbiocompatiblenanocompositesareprepared