复合纳米材料的合成及其在生物传感器中的应用研究.pdf

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4、。随着社会的进步和科学技术的发展，生物传感方法和分析技术也面临着新的需求与挑战，检测对象的多样化、复杂化；高灵敏度、高选择性、无损伤、无接触等技术需求应运而生。近些年来，纳米技术发展突飞猛进，复合纳米材料不仅具有传统纳米材料的比表面积大、导电性高、机械性能强等特点，还具有催化活性高、吸附能力强、生物相容性良好等优点，在生物信号识别、检测中展现了越来越重要的作用，并且为构建高选择性、高灵敏、快速高效的生物传感器提供了新的设计思路。在查阅大量相关文献的基础上，围绕复合纳米材料在电化学、光化学及生物传感相关

5、的应用，本论文主要研究了几种新型纳米材料的合成，并且通过构建相应的生物传感器对生物标志物进行检测。具体工作如下：(1)论文第二章中，通过对包裹有聚多巴胺(PDA)的核壳型纳米颗粒进行研究，发展了一种核壳型的四氧化三铁-聚多巴胺纳米粒子(Fe3O4-PDA)的绿色合成方法以及它们在催化领域的应用。磁性Fe3O4纳米粒子通过一步水热法合成，多巴胺可以在Fe3O4表面自聚成膜形成PDA，PDA作为还原剂与偶联剂可以实现金纳米颗粒(AuNPs)的还原性沉积。沉积了AuNPs的Fe3O4-PDA在对对硝基苯酚进

6、行还原时展示出了高度的催化活性。并且，该催化剂在催化活动中进行多次循环利用之后并没有发现明显损失，因此可重复使用的性能良好。PDA和磁性Fe3O4独特的协同与偶联作用使核壳型的纳米材料可以作为一个多功能的平台，蕴藏着很大的潜在应用价值。(2)论文第三章中，利用三明治夹心免疫原理设计了一种新型灵敏比色免疫传感器用以对卵巢癌标志物(CA125)进行检测。其中氨基化的四氧化三铁纳米磁珠(Fe3O4NPs)作为易分离的免疫探针用于标记anti-CA125一抗。中空型聚多巴胺-金纳米材料(PDA-Au)作为标记

7、物用以固定anti-CA125二抗。金纳米颗粒(AuNPs)在对硝基苯酚还原成对氨基苯酚的还原过程中起着很好的催化能力。还原过程中产生的颜色变化和对硝基苯酚的紫外/可见吸收变化与CA125的浓度线性相关。随着CA125加入量的增加，进入免疫体系中与二抗相连的PDA-Au的量也随之增加。在硼氢化钠作还原剂的条件下，实验测定了不同时间点、不同浓度CA125I摘要所对应对硝基苯酚紫外/可见吸收的变化。该比色免疫检测方法的线性范围为是从0-100U/mL，检测下限达0.1U/mL，线性相关系数为0.9924。

8、另外，将这种免疫方法应用于人血清样本中，得到满意的检测结果。(3)论文第四章中，合成的聚丙烯酸纳米刷(SPAABs)可以与辣根过氧化物酶(HRP)相连形成SPAAB-HRP。基于SPAAB-HRP设计了一种超灵敏的电化学免疫传感器用于对蛋白质的检测。SPAABs的三维结构有利于有效稳定地固定足量的HRP。SPAAB-HRP能够在邻苯二胺(OPD)氧化H2O2的反应中起到较高的催化作用，表现出显著的示差脉冲极谱(DPV)信号响应变化并伴随相应的颜色改变。实