新型生物傳感器的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、生物傳感器是一種集現(xiàn)代生物技術(shù)和先進(jìn)物理技術(shù)于一體的傳感器。從生物傳感器這一概念被正式提出到現(xiàn)在，生物傳感器已經(jīng)從酶?jìng)鞲衅靼l(fā)展到非酶?jìng)鞲衅鞯戎T多方面，結(jié)合現(xiàn)代的新型固定化技術(shù)和新型生物分子材料，生物傳感器不僅在數(shù)量上大大增加，其應(yīng)用實(shí)踐領(lǐng)域也得以拓展。生物傳感器以其簡(jiǎn)便操作、高靈敏度、高選擇性、快速、可微型化及低成本等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)今已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)檢查、疾病跟蹤、食品檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)及其他各種檢測(cè)等領(lǐng)域。
　　本論文包括四個(gè)部分，分

2、別如下:
　　1.概述了生物傳感器的工作原理、種類、應(yīng)用及發(fā)展:從酶?jìng)鞲衅飨蚍敲競(jìng)鞲衅鞯陌l(fā)展。綜述了甲醛的基本性質(zhì)、使用及對(duì)機(jī)體的毒理學(xué)性質(zhì)，對(duì)金納米粒子的性質(zhì)及在傳感器中的應(yīng)用情況也進(jìn)行了闡述。最后闡述了本論文的研究思路及主要內(nèi)容。
　　2.研究了一種用于甲醛檢測(cè)的快速簡(jiǎn)便比色方法?；诟倪M(jìn)的乙酰丙酮檢測(cè)法（改進(jìn)的ACAC），無(wú)色的甘氨酸和乙酰丙酮溶液在甲醛的存在下能衍生化成一個(gè)六元環(huán)，溶液變成黃色（肉眼觀察）。隨著甲醛濃

3、度的增加，顏色逐漸加深，因此，可以波長(zhǎng)433 nm處用紫外-可見(jiàn)分光光度法對(duì)甲醛實(shí)現(xiàn)定量檢測(cè)?？疾炝擞绊懷苌磻?yīng)的條件:氨基酸、顯色劑、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)pH。在最適條件下，改進(jìn)的ACAC對(duì)濃度范圍0.3-0.75 mg/L內(nèi)的甲醛表現(xiàn)出良好的線性。在上述線性范圍內(nèi)，將1 ml待測(cè)樣品提取液加入到0.45 mg/L的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液中，引起的紫外-可見(jiàn)吸光度的改變即是待測(cè)樣品中甲醛的含量為1.2mg/kg。
　　3.在前期工作

4、的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一種氣態(tài)甲醛傳感器。我們將顯色劑固定在一種丙烯酸樹脂上，將該傳感器置于甲醛濃度不同的密閉空間中，對(duì)傳感器變色的時(shí)間進(jìn)行記錄，同時(shí)用便攜式氣體分析儀對(duì)密閉空間中的甲醛進(jìn)行了檢測(cè)。對(duì)甲醛檢測(cè)限為6 ppb。與傳統(tǒng)的甲醛檢測(cè)技術(shù)相比，該傳感器操作簡(jiǎn)單、結(jié)果可靠，適合用于氣態(tài)甲醛的檢測(cè)。
　　4.構(gòu)建了一種無(wú)毒、靈敏、特異性檢測(cè)癌細(xì)胞的傳感器，該傳感器操作簡(jiǎn)便、成本低，對(duì)癌癥的研究及其他疾病的早期診斷都具有巨大的優(yōu)勢(shì)。我們

5、使用金納米粒子、葉酸（對(duì)癌細(xì)胞具有識(shí)別功能）及二茂鐵（信號(hào)探針）制造了一種電化學(xué)細(xì)胞傳感器。金納米粒子不僅能加快信號(hào)探針和電極之間的電子轉(zhuǎn)移速率，它還能聚集更多的探針，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大功能，提高檢測(cè)靈敏度。Hela細(xì)胞表面具有大量葉酸受體，因此可以使用葉酸將Hela細(xì)胞連接到傳感器電極的表面，這樣就會(huì)導(dǎo)致傳感器的示差脈沖伏安信號(hào)發(fā)生變化。在有大量正常人體細(xì)胞存在的情況下，用示差脈沖伏安法可以對(duì)濃度范圍為10-106cells/mL的He