论文题目: 新型纳米生物传感器及其应用研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 分析化学
作者: 张芬芬
导师: 金利通
关键词: 纳米材料,生物传感器,活体分析,糖尿病
文献来源: 华东师范大学
发表年度: 2005
论文摘要: 纳米技术和生物技术是21世纪的两大领先技术,在这两者之间存在着许多技术交叉,其中,纳米生物传感技术将有望成为新兴产业。 自从1967年第一支葡萄糖传感器诞生以来,生物传感技术已成为一前沿技术,它是一个由生物、化学、医学、物理、电子技术等多种学科相互渗透形成的研究领域。生物传感器具有选择性高、分析速度快、操作简易和仪器价格低廉等特点,而且可进行在线甚至活体分析,在临床诊断、环境监测、食品工业等方面得到了高度重视和广泛应用。 纳米技术主要是针对尺度为1nm～100nm之间的分子世界的一门技术。该尺寸处在原子、分子为代表的微观世界和宏观物体交界的过渡区域,基于此尺寸的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,因此有着独特的化学性质和物理性质,如表面效应、微尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等,呈现出常规材料不具备的优越性能。纳米技术引入生物传感器领域后,提高了生物传感器的灵敏度和其它性能,并促发了新型的生物传感器。因为具有了亚微米尺寸的换能器、探针或者纳米微系统,生物传感器的各种性能大幅提高。 纳米生物传感器正处于起步阶段,目前仍有大量的工作需要进行。本论文的工作主要集中在基于纳米材料的新型生物传感器及其应用研究。与传统的酶生物传感器相比,基于纳米材料的新型生物传感器呈现出更优越的性能,论文中对可能的机理进行了探讨。同时,论文的另一个工作重点在于将研制的新型纳米生物传感器或纳米生物传感器阵列应用于实际体系的测量,并与其它技术(如微渗析技术、流动注射等)联用,实现了葡萄糖、尿酸、过氧化氢、次黄嘌呤、乳酸、L-谷氨酸等的测定,为糖尿病病理学及药理学和其它相关领域的研究提供了许多新的方法。本论文努力实现将纳米技术、生物传感技术和生命科学三者的结合。具体内容如下:
论文目录:
第一章：绪论
第一节：生物传感器的发展现状与面临的问题
第二节：纳米技术简介
第三节：纳米技术在生物传感器中的应用
第四节：本论文研究的工作及意义
参考文献
第二章：纳米金属钯粒子修饰的葡萄糖生物传感器制备及其应用研究
1.引言
2.实验部分
3.结果与讨论
3.1 纳米Pd粒子的制备和表征
3.2 纳米Pd粒子修饰电极对H_2O_2的电催化氧化机理的循环伏安和Raman研究
3.3 Nafion／GOD／Pd传感器对葡萄糖的催化响应
3.4 Nafion／GOD／Pd传感器对葡萄糖的线性测定
3.5 温度的影响
3.6 稳定性
3.7 干扰实验及尿糖的测定
4.结论
5.参考文献
第三章：纳米氧化锌固定尿酸氧化酶的无试剂型尿酸传感器的研究
1.引言
2.实验部分
3.结果与讨论
3.1 ZnO纳米棒及固定化酶的表征
3.2 Uricase／ZnO传感器的直接电化学
3.3 溶液pH值对Uricase／ZnO传感器的影响
3.4 Uricase／ZnO传感器的热力学稳定性
3.5 线性范围和检测下限
3.6 抗干扰实验
3.7 传感器的稳定性
3.8 实际样品的测定
4.结论
5.参考文献
第四章：功能化碳纳米管(MWCNTs-SnO_2)修饰的尿酸传感器的制备及其应用研究
1.引言
2.实验部分
3.结果与讨论
3.1 MWCNTs-SnO_2的FTIR和TEM表征
3.2 Uricase／MWCNTs-SnO_2传感器的直接电化学
3.3 pH值及温度对Uricase／MWCNTs-SnO_2传感器的影响
3.4 Uricase／MWCNTs-SnO_2传感器的线性范围、检测下限
3.5 Uricase／MWCNTs-SnO_2传感器的重新性及稳定性
3.6 Uricase／MWCNTs-SnO_2传感器的抗干扰性
3.7 大鼠纹状体中尿酸的检测
4.结论
5.参考文献
第五章：核壳型复合纳米材料在生物传感技术中的应用研究
第一节：纳米Au@SiO_2修饰的辣根过氧化酶(HRP)传感器用于检测Ⅰ型糖尿病大鼠血清中过氧化氢含量的研究
1.引言
2.实验部分
3.结果与讨论
3.1 Au@SiO_2胶粒的TEM表征
3.2 Pt／PVP／Au@SiO_2／HRP传感器的电化学行为
3.3 温度对Pt／PVP／Au@SiO_2／HRP传感器的影响
3.4 工作曲线
3.5 抗干扰实验
3.6 传感器的稳定性
3.7 Ⅰ型糖尿病大鼠血清中过氧化氢含量的测定
4.结论
5.参考文献
第二节：壳聚糖固定Fc@SiO_2纳米粒子及其在葡萄糖生物传感器中的应用研究
1.引言
2.实验部分
3.结果与讨论
3.1 Fc@SiO_2纳米粒子的形成过程与TEM表征
3.2 Fc@SiO_2-CHIT-GOD葡萄糖传感器的电化学行为
3.3 扫描速度的影响
3.4 pH值和温度的影响
3.5 传感器的线性范围和检测下限
3.6 稳定性
3.7 干扰试验和活体检测大鼠纹状体中葡萄糖含量
4.结论
5.参考文献
第三节：纳米NR@SiO_2修饰的酶传感器阵列—流动注射检测Ⅰ型糖尿病实验大鼠脑渗析液和血液中葡萄糖、乳酸、L-谷氨酸和次黄嘌呤的应用研究
1.引言
2.实验部分
3.结果与讨论
3.1 NR@SiO_2纳米粒子的表征
3.2 NR@SiO_2纳米粒子修饰的酶传感器阵列的作用机制
3.3 流动注射分析
3.3.1 流动注射条件的优化
3.3.2 NR@SiO_2纳米粒子修饰的酶传感器阵列的安培响应
3.3.3 NR@SiO_2纳米粒子修饰的酶传感器阵列的线性范围和检出限
3.3.4 重现性
3.3.5 活体检测Ⅰ型糖尿病大鼠脑渗析液和血样中葡萄糖、乳酸、L-谷氨酸和次黄嘌呤的含量
4.结论
5.参考文献
第六章：羧基化ZnS量子点修饰的尿酸传感器
1.引言
2.实验部分
3.结果与讨论
3.1 ZnS量子点的表征
3.2 Uricase／ZnS QDs／L-cys酶电极电化学行为
3.3 pH值的影响
3.4 热力学稳定性
3.5 Uricase／ZnS QDs／L-cys酶电极的线性范围
3.6 酶电极的重现性和稳定性
3.7 干扰实验和血样测定
4.结论
5.参考文献
第七章：共轭分子BCAPVP纳米自组装膜在尿酸生物传感器中的应用与研究
1.引言
2.实验部分
3.结果与讨论
3.1 nano-SAMs／Au和Uricase／nano-SAMs／Au的AFM表征
3.2 nano-SAMs／Au的电化学行为
3.3 Uricase／nano-SAMs／Au的电化学响应
3.3.1 Uricase／nano-SAMs的循环伏安响应
3.3.2 酶电极的电化学阻抗谱
3.4 pH值及温度影响
3.5 传感器的线性范围，检测下限
3.6 稳定性
3.7 干扰实验和人体血液中尿酸检测
4.结论
5.参考文献
附录：博士在读期间的科研成果
后记(致谢)
发布时间: 2005-07-18