金表面巰基化合物自組膜的制備與表征.pdf

1、分類號：密 級：學(xué)校代碼： 1 0 1 6 5學(xué) 號：2 0 1 1 1 1 0 2 1遣掌師范大學(xué)碩士學(xué)位論文金表面巰基化合物自組膜的制備與表征作者姓名：學(xué)科、專業(yè)：研究方向：導(dǎo)師姓名：邱文媛物理化學(xué)生物傳感器馮春梁教授2 0 I4 年5 月遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘 要生物傳感器是目前發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛的一種現(xiàn)代分析技術(shù)。生物活性大分子的固定化是生物傳感器研究的關(guān)鍵技術(shù)之一，自組裝單分子膜( S A M s ) 技術(shù)為酶、抗原、抗體

2、、D N A 等生物大分子的固定化提供了理想平臺。但是，S A M s 表面上的羧基或氨基易形成分子間氫鍵，對蛋白質(zhì)分子的固定化帶來不利影響。本文利用傅里葉變換反射．吸收紅外光譜( P M ．F T ．I R R A S ) 、循環(huán)伏安法( C V ) 和電化學(xué)交流阻抗技術(shù)( E I S ) 對三種混合硫醇膜，及固定的蛋白質(zhì)進(jìn)行了表征，提出了阻止巰基十一酸( M U A ) S A M s 羧基基團(tuán)形成氫鍵的方法，優(yōu)化了蛋白質(zhì)的固定條件

3、。考察了在堿性溶液中制備的L ．半胱氨酸( L ．C y s ) S A M s 結(jié)構(gòu)。研究了1 ．巰基芘的制備方法，及石墨烯與1 ．巰基芘的相互作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果對生物傳感器的構(gòu)建與應(yīng)用具有重要意義。本論文主要研究以下三個方面：1 ．巰基十一酸混合硫醇膜對分子間氫鍵的控制巰基十一酸( M U A ) 分別與巰基十一醇( M U O H ) 、正庚硫醇( C 6 C H 3 ) 和巰基己醇( C 6 0 H ) 形成混合硫醇膜，利用混合硫醇

4、來增大M U A 分子間距，進(jìn)而阻止形成氫鍵。并利用牛血清白蛋白為模型蛋白，研究了氫鍵對蛋白質(zhì)固定化的影響。三種不同的烷基硫醇與巰基十一酸( M U A ) 形成的混合硫醇膜的紅外表征結(jié)果表明，利用分步法制備的三種硫醇都能有效的阻止M U A 分子間氫鍵的產(chǎn)生。M U A ／M U O H 形成的混合硫醇膜結(jié)構(gòu)最好、最致密，固定的B S A 的量最多。2 ．酸度、濃度等條件對L ．半胱氨酸自組膜結(jié)構(gòu)的影響自組裝溶液的種類、酸度和濃度以及

5、L ．C y s 溶液濃度等條件對L ．C y sS A M s 結(jié)構(gòu)都會產(chǎn)生顯著影響。為了構(gòu)建性能更為優(yōu)良的生物傳感器，分別在鹽酸與氫氧化鈉溶液、醋酸鹽緩沖溶液( A B S ) 以及磷酸鹽緩沖溶液( P B S ) 中，制備L ．C y s S A M s ／A u 。紅外表征結(jié)果表明，在H C I ／N a O H 溶液中制備的L ．C y sS A M s ，在p H 值為6 ．0 時固定L ．C y s的量最多。A B S 中

6、制備的L ．C y sS A M s ，p H 值為5 ．0 時，峰強(qiáng)度最大，固定的L ．C y s量最多。P B S 中制備的L ．C y s S A M s ，p H 值為8 ．5 時，固定的量最多。改變P B S 濃度，L ．C y s 分子會通過酰胺鍵的形式結(jié)合，在金表面形成L —C y s 雙層分子膜結(jié)構(gòu)。P B S 濃度在0 ．0 4 ~ o ．1 6m o l ／L 范圍內(nèi)，制備的L ．C y sS A M s 中存在酰胺