金微電極表面修飾生物活性分子的電化學(xué)生物傳感器構(gòu)建及應(yīng)用.pdf

1、電化學(xué)生物傳感器是一種以生物敏感元件與電化學(xué)轉(zhuǎn)換器相連接的裝置?；谄潇`敏度高、特異性好、檢測(cè)速度快、設(shè)備廉價(jià)、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，電化學(xué)生物傳感器廣泛應(yīng)用于臨床診斷、藥物與食品分析以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。無(wú)酶生物傳感器和細(xì)胞傳感器是兩種重要的電化學(xué)生物傳感器，本工作在使用生物活性分子如殼聚糖、葉酸分別構(gòu)建無(wú)酶及細(xì)胞生物傳感器的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將其應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和癌細(xì)胞檢測(cè)。
　　第一章，綜述了電化學(xué)生物傳感器的發(fā)展史、電化學(xué)生物傳感器的常

2、用檢測(cè)技術(shù)以及電化學(xué)生物傳感器的分類。
　　第二章，構(gòu)建了一種基于殼聚糖與納米金復(fù)合膜修飾金微電極的電化學(xué)無(wú)酶?jìng)鞲衅?，將其?yīng)用于亞硝酸根離子含量的測(cè)定。金電極表面先沉積一層納米金，隨后再沉積一層納米金膠溶液與殼聚糖的混合凝膠層，從而獲得GNP@CS/GNP/Au電極無(wú)酶?jìng)鞲衅鳌Ｍㄟ^(guò)電化學(xué)阻抗譜(EIS)表征修飾過(guò)程中金電極表面的性質(zhì)。對(duì)修飾后的金電極進(jìn)行循環(huán)伏安法(CV)測(cè)試，結(jié)果表明電沉積納米金的存在顯著提高了亞硝酸根離子在電極

3、上的響應(yīng)信號(hào);而GNP@CS復(fù)合膜則同時(shí)具有促進(jìn)電子傳遞和靜電吸引亞硝酸根離子的作用。經(jīng)條件優(yōu)化后，所構(gòu)建的GNP@CS/GNP/Au電極對(duì)亞硝酸根離子的測(cè)定范圍為7.94μmol/L～4.74mmol/L，檢測(cè)限為4.38μmol/L(S/N=3)。將GNP@CS/GNP/Au電極應(yīng)用于池水樣品中亞硝酸根的測(cè)定，回收率在91.6％～104％之間，顯示了該傳感器具有一定的實(shí)際應(yīng)用潛力。
　　第三章，構(gòu)建了一種基于L-半胱氨酸與葉酸

4、修飾金微電極表面的電化學(xué)細(xì)胞傳感器。依靠L-半胱氨酸的巰基與金的作用力，將L-半胱氨酸固定于金電極表面，使氨基露于電極表面。通過(guò)EDC/NHS的催化作用，將葉酸FA固定至表面帶氨基的L-Cys/Au電極，從而構(gòu)建FA/L-Cys/Au電極。用BSA封閉FA/L-Cys/Au電極表面非特異性吸附后，基于FA與葉酸受體(Folate Receptor, FR)的親和力，而FR在HeLa細(xì)胞表面過(guò)度表達(dá)，將HeLa細(xì)胞接種于B SA/FA/L

5、-Cys/Au電極表面，以阻抗變化信息獲知HeLa細(xì)胞數(shù)目。電化學(xué)阻抗譜及循環(huán)伏安法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，L-Cys分子總體帶正電荷，與負(fù)離子存在靜電引力，促進(jìn)電極表面氧化還原反應(yīng)，起著電子媒介體的作用;固定FA后，F(xiàn)A的空間效應(yīng)使得Fe(CN)63-與電極之間的電子傳遞受阻;捕獲HeLa后，細(xì)胞的存在進(jìn)一步阻礙了界面電子傳遞，使Rct大大增加。構(gòu)建的細(xì)胞傳感器對(duì)HeLa的檢測(cè)線性范圍為1.08×103cells/mL～1.08×107cel