基于纳米材料的电化学DNA生物传感器的制备

论文摘要

DNA电化学生物传感器是基于电化学方法构建的一种DNA生物传感器。在DNA的杂交检测当中具有简单、灵敏的特点。在临床基因诊断、疫病预防和环境分析等方面表现出重要的作用。本论文利用纳米材料与电化学技术、核酸分子杂交技术结合制备了新颖、灵敏、准确的电化学DNA生物传感器,其论文主要包括以下四个部分:第一章: DNA电化学传感器的简介、研究进展及纳米材料在DNA生物传感器中的应用。第二章:制备了碳纳米管和聚合物复合膜,利用电沉积方法在其复合膜上沉积金纳米,将巯基ssDNA通过金-硫键组装到电极表面作为探针。采用阿霉素作为杂交指示剂,利用示差脉冲伏安法检测不同DNA杂交构成中阿霉素的峰电流作为检测信号。结果表明该传感器具有较高的灵敏度、良好的选择性、稳定性。第三章:采用循环伏安技术将L-赖氨酸聚合在电极表面,通过静电作用将金纳米吸附到电极表面,巯基ssDNA探针可通过金-硫键组装到电极表面。以六氨基合钌为信号分子,利用计时库仑法进行检测。从而构建了一种新颖、灵敏度高的DNA生物传感器。第四章:制备了ZnO纳米线/多壁碳纳米管修饰电极,然后在修饰电极表面沉积金纳米粒子,通过金-硫键将巯基ssDNA组装到电极表面。采用示差脉冲法和扫描电镜对组装过程进行表征,以六氨基合钌为信号分子,通过对六氨基合钌的还原峰信号检测,研究了传感器的性能,结果显示该传感器具有很高灵敏度,并且具有较宽的线性范围。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.D NA 的组成和结构
• 2、DNA 杂交技术概述
• 3、DNA 生物传感器
• 4、DNA 电化学生物传感器的研究进展
• 4.1 探针DNA 的固定方法简介
• 4.2 DNA 杂交信号的检测方法
• 5、纳米材料在DNA 电化学生物传感器中的应用
• 5.1 碳纳米管在DNA 生物传感器中的应用
• 5.2 金纳米在DNA 生物传感器中的应用
• 5.3 纳米线在DNA 生物传感器中的应用
• 6、论文设想
• 参考文献
• 第二章 基于 AuNPs/PABA/MWCNTs 修饰电极构建高灵敏 的 DNA 电化学生物传感器
• 1、引言
• 2. 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 DNA 传感器的制备
• 2.3 DNA 的杂交
• 2.4 传感器的革新
• 2.5 电化学检测
• 3 结果和讨论
• 3.1 AuNPs/PABA/MWCNTs–COOH 修饰电极的扫描电镜表征
• 3.2 阿霉素在不同修饰电极的表征
• 3.3 实验条件的优化
• 3.4 DNA 生物传感器的选择性
• 3.5 线性范围
• 3.6 传感器的稳定性、再生性和重现性
• 4. 结论
• 参考文献
• 第三章 基于金纳米/聚 L-赖氨酸修饰电极的 DNA 计时库仑 法电化学生物传感器的制备
• 1. 引言
• 2. 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 探针DNA 的固定及电化学检测
• 3、结果与讨论
• 3.1 AuNPs /PLL 修饰电极的表征
• 3.2 RuHex 在不同修饰电极上的电化学行为
• 3.3 DNA 表面密度
• 3.4 DNA 检测条件的优化
• 3.5 分析性能
• 3.6 DNA 传感器的稳定性
• 3.7 稳定性，再生性和重现性
• 4. 结论
• 参考文献
• 第四章 基于 AuNPs /ZnONWs/MWCNTs 修饰玻碳电极的 电化学方法 DNA 传感器的制备
• 1. 引言
• 2. 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 ZnO 纳米线的合成
• 2.3 探针DNA 的固定及电化学检测
• 3、结果与讨论
• 3.1 AuNPs/ZnONWs/MWCNTs/GCE 修饰电极的表征
• 3.2 不同修饰电极的电化学表征
• 3.3 实验条件的优化
• 3.4 DNA 的选择性
• 3.5 分析性能
• 3.6 稳定性，再生性和重现性
• 4. 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录：本人在读研期间发表研究论文及获奖情况一览表