基于还原氧化石墨烯的场效应生物传感器的构建与应用

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1、密级＝公开７託爹ｒ：？參…―，觀－＇則爭’ｉｆ／嫌秉兩大寒卷硕±学位论文基于还原氧化石墨巧的场效应生物传感器的构建与应用研究生姓名：唐阳导师姓名：徐春祥教授申请学仿类别工学硕±学位授予单位东南大学一２０级举科名称生物医学工程论文答辩日期１６年１月２０日二级学科名称学位授予日期２０年月日答縣蚕员会丰席呈兴龙教授评阅人吴兴龙教授张彩教授２０１６年１月２１日？来兩：ｈ參硕±学位论文基于还原氧化石墨煤的场效应生物传感器的构建与应

2、用专化名祿；牛物睽学工程研究生姓名：唐阳导师姓名；徐春样ＦＡＢＲＩＣＡＴＩＯＮＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＢＡＳＥＤＯＮＲＥＤＵＣＥＤＧＲＡＰＨＥＮＥＯＸＩＤＥＦ圧ＬＤＥＦＦＥＣＴＢＩＯＳＥＮＳＩＮＧＤＥＶＩＣＥＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｋｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＴａｎＹａｎｇｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＸｕＣ

3、ｈｕｎｘｉａｎｇＴｈｅＳｃｈｏｏｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＭｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪａｎｕａｒ２０１６ｙ，东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过一的材料。与我同工作的同志对本研巧所做的

4、任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意？研究生签名：ｉｆ和曰期：迎（（叫Ｊ东南大学学位论文使用援权声明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内，可Ｗ采用影印一容和纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被査阅和借阅，可Ｗ公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研巧生院办理。＇研巧生签名：ｍ导师答名：知期：＾心ｔＷＪ＾ｊ摘要

5、摘要电学生物传感器处在生命科学、电子科学、材料科学、信息科学的交叉领域具有重一类电学生物传感器要的研究意义。而场效应生物传感器作为，其不仅能直接将生物信号转变为可Ｗ读取的电信号，而且可依托集成电路和信号处理及新材料的发展实现操作简单、体积小、集成度窩、灵敏高、实时监测的生物检测器件。石墨稀，由单层碳原子紧密堆积的二维平面材料，具有比表面积大、化噪声等优点，、载流子迁移率高是理想的电学传感材料，，而。目前基于石墨蹄的制备主要有物理和化学等方法采用石墨氧化还原法不仅能进行导电性能的调控

6、而且其表面引入的含氧官能团和缺陷也增加了它的生物活性，使其在生物传感器的应用中展现了极大的吸引力和研巧价值。本文旨在利用化学还原法制备的还原氧化石墨贿构建液态口控场效应器件，利用氧化石墨痛的容易制备和导电性调控的优点，研究还原氧化石墨婦场效应器件的电学特性。和生物传感机制具体内容为：（１）利用实验室制备的氧化石墨婦溶液自组装成氧化石墨帰薄膜，并将其转移到电极上通过化学和热还原法处理得到还原氧化石墨締薄膜，从拉曼和电学等方面分析了氧化石墨婦薄膜还原前盾表面结构和导电性的改变程度，通过抗

7、坏血酸和加热还原处理得６到了具有不同导电性能的还原氧化石墨締薄膜，其导电性能最高增大约〇１倍。（２）利用还原氧化石墨締薄膜作为传感沟道构建液态口控场效应器件，在实验中观察到在溶液环境中不同还原程度的还原氧化石墨贿薄膜器件的电流－电压曲线非线性特征，提高氧化石墨婦薄膜的还原程度Ｗ减少其表面大量的含氧官能团，能有效改善界面的欧姆接触势，保持器件在溶液环境中的稳定性。（３）还原氧化石墨婦薄膜表面进行刀豆蛋白分子的特异修饰，测试了器件在组装过，验证了程中的电导特性的变化，分析了器件对膜蛋

8、白酶抑制剂的检测能力及检测机理刀豆蛋白对膀蛋白酶抑制剂的特异识别作用。（４）利用场效应器件进行结肠癌细胞的活性检测，研究了细胞的存在对器件导电性的影响和器件对细胞活性的检测机制，得出了结肠癌细胞对器件导电性的改变很大程度上源于细胞表面积的改变。，，细胞关键词：场效应生物传感，还原氧化石墨嫌，生物分子ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＦｌｄｌｉｉｉｌｉ