基于碳材料和磁性材料的生物分子電化學(xué)識(shí)別體系研究.pdf

1、化學(xué)修飾電極（Chemical modified electrodes，CMEs）興起于20世紀(jì)70年代中期，是當(dāng)前電化學(xué)、電分析化學(xué)研究的熱門領(lǐng)域。化學(xué)修飾電極是在電極表面進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，將具有優(yōu)良理化性質(zhì)的分子、離子、聚合物以化學(xué)薄膜或微球的形式固定在電極表面，使電極具有某種特定的化學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)?；瘜W(xué)修飾電極可以根據(jù)人為意愿對(duì)電極表面的分子進(jìn)行設(shè)計(jì)或裁剪，從而使電極表面能夠發(fā)生預(yù)期的反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了從分子水平上完成對(duì)電極的設(shè)計(jì)?；瘜W(xué)修飾

2、電極擴(kuò)展了電化學(xué)的研究領(lǐng)域，目前已廣泛應(yīng)用于生命、環(huán)境、能源、電子以及材料學(xué)等許多方面。本論文是運(yùn)用化學(xué)修飾電極作為生物傳感器對(duì)生物分子進(jìn)行特異性識(shí)別和測(cè)定，共分為五部分：
　　第一部分：緒言。這部分對(duì)電化學(xué)分析方法及基本原理、化學(xué)修飾電極、分子印跡技術(shù)、碳材料以及磁性材料進(jìn)行了概述和總結(jié)。此外還對(duì)本論文的選題意義和創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行了簡要的介紹。
　　第二部分：氧化石墨烯聚吡咯膜修飾電極對(duì)槲皮素的電化學(xué)測(cè)定。在石墨烯修飾的玻碳電極

3、表面電聚合摻雜槲皮素的聚吡咯膜，并將模板分子洗脫后制備了石墨烯分子印跡聚合物膜（GO/PPy/MIP）修飾電極；用同樣的方法不摻雜模板分子制備了石墨烯非分子印跡聚合物膜（GO/PPy/NIP）修飾電極。利用差分脈沖伏安法研究了槲皮素在該修飾電極上的電化學(xué)行為，優(yōu)化了氧化石墨烯分散液的滴涂量以及電化學(xué)測(cè)定時(shí)pH及緩沖溶液的種類，測(cè)定了飽和吸附時(shí)間，并繪制了GO/PPy/MIP修飾電極電流對(duì)槲皮素吸附溶液濃度的工作曲線。在線性范圍內(nèi)，具有相

4、似結(jié)構(gòu)的同濃度的蘆丁和桑色素均對(duì)GO/PPy/MIP修飾電極測(cè)定槲皮素沒有干擾，并將其成功運(yùn)用于加標(biāo)鮮榨蘋果汁實(shí)際樣中槲皮素的富集和電化學(xué)測(cè)定。
　　第三部分：苯硼酸修飾的四氧化三鐵磁性納米粒子電化學(xué)傳感器對(duì)糖蛋白的識(shí)別。利用氯化鐵、1,6-己二胺、3-氨基苯硼酸等原料制備了苯硼酸功能化的四氧化三鐵磁性納米粒子，并對(duì)其進(jìn)行了透射電鏡、紅外和電化學(xué)阻抗表征。將上述產(chǎn)物滴涂至磁電極上，對(duì)含有一定濃度的糖蛋白溶液進(jìn)行吸附，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該

5、修飾電極對(duì)糖蛋白有良好的選擇性。本實(shí)驗(yàn)還以卵清蛋白為代表物，對(duì)其進(jìn)行了定量檢測(cè)，并成功地在加標(biāo)牛血清實(shí)際樣中對(duì)卵清蛋白進(jìn)行富集和電化學(xué)測(cè)定。
　　第四部分：基于四氧化三鐵磁性納米粒子的分子印跡聚合物修飾電極對(duì)牛血紅蛋白的識(shí)別和測(cè)定。采用了包覆二氧化硅的磁性四氧化三鐵作為載體，以多巴胺為功能單體，牛血紅蛋白為模板分子，制備出磁性納米粒子分子印跡聚合物并對(duì)其進(jìn)行了透射電鏡、紅外和電化學(xué)阻抗表征。將分子印跡聚合物修飾在磁電極表面對(duì)牛血紅

6、蛋白進(jìn)行吸附，利用差分脈沖伏安法研究了牛血紅蛋白在該修飾電極上的電化學(xué)行為。本實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了測(cè)定溶液的pH，測(cè)定了一定濃度下牛血紅蛋白在該修飾電極上的飽和吸附時(shí)間，并繪制了電流對(duì)牛血紅蛋白吸附溶液濃度的工作曲線。此外還對(duì)牛血樣中的牛血紅蛋白進(jìn)行加標(biāo)測(cè)定，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明該電化學(xué)傳感器對(duì)牛血紅蛋白具有很好的選擇性。
　　第五部分：二氧化硅包覆的氧化石墨烯溶膠—凝膠修飾電極對(duì)色氨酸的電化學(xué)測(cè)定。采用一鍋法制備了二氧化硅包覆的氧化石墨烯溶膠—凝