基于納米界面的電化學(xué)傳感器在生物物質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用.pdf

1、生物傳感技術(shù)是由多種學(xué)科互相滲透而成長(zhǎng)起來(lái)的一門(mén)高新技術(shù)。電化學(xué)生物傳感器由于具有選擇性好、靈敏度高、分析快速、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品及軍事等領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)，在電極表面進(jìn)行生物界面的設(shè)計(jì)引起了廣泛關(guān)注，納米科技的誕生為這一領(lǐng)域的研究注入了新的活力。納米材料具有良好的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、生物相容性和催化等性能，且與某些生物分子在尺寸上較接近。將一些新穎的納米生物界面與電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合以構(gòu)建納米生物電

2、化學(xué)傳感器并用于生物和醫(yī)學(xué)方面的檢測(cè)成為了人們研究的熱點(diǎn)。鑒于此，本論文探討和研究了基于某些功能納米界面的電化學(xué)傳感系統(tǒng)在腫瘤細(xì)胞和生物分子識(shí)別檢測(cè)中的應(yīng)用。
　　 癌癥作為一種目前較難醫(yī)治的疾病之一，它的準(zhǔn)確檢測(cè)及有效治療一直是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。本文將二氧化鈦納米粒子和納米金-聚乳酸納米纖維復(fù)合物引入到腫瘤細(xì)胞的高靈敏識(shí)別檢測(cè)中。以白血病敏感和耐藥等細(xì)胞作為研究對(duì)象，利用二氧化鈦納米粒子和納米金-聚乳酸納米纖維

3、復(fù)合物修飾ITO電極得到基于相應(yīng)納米界面的生物傳感器，通過(guò)電化學(xué)手段來(lái)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。研究結(jié)果表明，所制備的新型納米界面不僅具有良好的親水性，有利于細(xì)胞的吸附和其活性的保留，還可以顯著地加速電子在電解質(zhì)溶液和電極表面之間的傳遞。進(jìn)一步將其用于腫瘤細(xì)胞的檢測(cè)，利用其電化學(xué)性質(zhì)的顯著差異可以快速區(qū)分形態(tài)和形貌基本相同的白血病敏感和耐藥兩種細(xì)胞，同時(shí)實(shí)現(xiàn)其高靈敏檢測(cè)。這種靈敏度高、檢測(cè)限低、線性范圍寬的細(xì)胞傳感器對(duì)于臨床上實(shí)現(xiàn)癌癥的早期診斷和治

4、療過(guò)程的監(jiān)控等方面具有重要的意義和潛在的應(yīng)用前景。
　　 同時(shí),我們還探討了β-環(huán)糊精和碳納米管復(fù)合物修飾界面在生物分子NADH的電催化氧化中的應(yīng)用。環(huán)糊精是超分子化學(xué)中最重要的主體之一，內(nèi)腔呈疏水環(huán)境，外側(cè)因羥基的聚集而呈親水性，這種獨(dú)特的兩親性結(jié)構(gòu)可使它作為“主體”與許多疏水性的有機(jī)、無(wú)機(jī)和生物分子形成主客包合物。最近環(huán)糊精在選擇性修飾電極方面的應(yīng)用也受到了很大關(guān)注。我們將β-環(huán)糊精和碳納米管制成復(fù)合物以改進(jìn)碳納米管的溶解性