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金表面多层自组装膜修饰电极的制备及其在分子识别中的应用

作　者: 何燕芳
导　师: 刘斌；孙向英
学　校: 华侨大学
专　业: 无机化学
关键词: 化学修饰电极自组装膜分子识别有机硫化合物 β-环糊精 L-色氨酸 Cu2+ 对苯二酚牛血清蛋白电化学分析荧光分析
分类号: O657.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 270次
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内容摘要

自组装膜（Self-assembled momolayers,SAMs）尤其有机硫化合物在金表面的自组装膜具有易制备、稳定性好和能预先进行表面设计等特点,成为化学修饰电极发展的高级形式,在电化学和电分析化学等领域引起极大关注。构建新型功能性自组装膜并拓宽其在生物领域的应用,具有重要的意义。本论文着重在以下几方面开展了工作:1)在自组装十二烷基硫醇(C₁₂SH)的金表面,利用十二烷基硫醇的长链使β-环糊精（β-CD）间接简便的固载在金表面,构建具有可逆再生性的β-CD/C₁₂SH/Au自组装膜。基于环糊精对色氨酸的包络作用,引起电化学阻抗值的变化,可将β-CD/C₁₂SH/Au自组装膜用于识别不同荷电状态的L-色氨酸。2)基于Au-S键的作用和Cu²⁺的配位构建了Cu²⁺/L-Cys/Au自组装膜,该自组装膜识别不同浓度的L-色氨酸后其阻抗发生变化,从而建立了一种基于电化学阻抗法的L-色氨酸生物传感器。并在自组装膜用于蛋白质等生物分子免标记检测方面进行了有益的尝试。3)利用自组装膜层层组装技术,通过Cu²⁺的桥联作用快速方便地制备了铜铁氰自组装膜修饰电极。与其它方法制备的修饰电极相比,自组装膜法制备的铜铁氰自组装膜修饰电极具有制备简单、干扰小、稳定性好等优点,并对对苯二酚具有电催化作用。在0.1mol/LKCl溶液中,采用计时安培法测定对苯二酚,其浓度在2.0×10^-5～2.4×10^-4mol/L范围内与其氧化峰电流呈良好的线性关系,可用于环境中对苯二酚的测定。4)利用亚甲基蓝（Mb）与半胱氨酸（L-Cys）之间的静电吸引这种非共价键力的作用,将具有光电活性的亚甲基蓝试剂成功地间接组装于金表面,所构建的Mb/L-Cys/Au双层膜具有强的荧光信号和电化学响应。利用亚甲基蓝与牛血清白蛋（BSA）间的相互作用,引起对膜光电性质灵敏的变化而间接地测定BSA,基于此可建立一种新的牛血清蛋白界面识别方法,发展新型的生物传感器。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
第一章绪论  9-33
  1.1 化学修饰电极的发展概况  9-11
    1.1.1 化学修饰电极的发展  9-10
    1.1.2 化学修饰电极的分类  10-11
  1.2 自组装膜的研究概况  11-17
    1.2.1 自组装膜的发展  11-13
    1.2.2 自组装膜的制备  13-16
    1.2.3 自组装膜的结构、成膜机理及组装动力学  16-17
  1.3 自组装膜修饰电极  17-24
    1.3.1 自组装膜修饰电极的表征  18-21
    1.3.2 自组装膜修饰电极在电分析化学领域的应用  21-24
  1.4 论文的提出  24-25
  参考文献  25-33
第二章 Β-环糊精自组装膜的制备及对色氨酸荷电状态的识别  33-43
  2.1 引言  33-34
  2.2 实验部分  34-35
    2.2.1 主要仪器与试剂  34
    2.2.2 实验方法  34-35
  2.3 结果与讨论  35-41
    2.3.1 C_(12)SH/Au 膜及β-CD/C_(12)SH/Au 膜的制备及表征  35-38
    2.3.2 β-CD/C_(12)SH/Au 膜对不同荷电状态L-色氨酸的识别  38-40
    2.3.3 β-CD/C_(12)SH/Au 膜电极对不同荷电状态L-色氨酸的响应  40-41
    2.3.4 β-CD/C_(12)SH/Au 膜电极的再生  41
  2.4 结论  41-42
  参考文献  42-43
第三章一种基于电化学阻抗法检测色氨酸的免标记生物传感器  43-51
  3.1 引言  43
  3.2 实验部分  43-45
    3.2.1 主要仪器与试剂  43-44
    3.2.2 实验方法  44-45
  3.3 结果与讨论  45-49
    3.3.1 L-Cys/Au 及Cu~(2+)/L-Cys/Au 膜的制备  45-46
    3.3.2 自组装膜电极在[Fe(CN)_6]~(3-)/[Fe(CN)_6]~(4-)溶液中的电化学特征  46
    3.3.3 自组装膜电极的重现性与稳定性  46-47
    3.3.4 Cu~(2+)/L-Cys/Au 自组装膜对L-色氨酸的识别及其选择性  47-49
  3.4 结论  49
  参考文献  49-51
第四章铜铁氰自组装膜修饰电极的制备及应用  51-61
  4.1 引言  51
  4.2 实验部分  51-52
    4.2.1 主要仪器与试剂  51-52
    4.2.2 实验方法  52
  4.3 结果与讨论  52-59
    4.3.1 铜铁氰自组装膜修饰电极(CuHCF/L-Cys/Au)的制备  52-53
    4.3.2 铜铁氰自组装膜修饰电极的电化学表征  53
    4.3.3 扫速对铜铁氰自组装膜修饰电极的影响  53-54
    4.3.4 支持电解质对CuHCF/L-Cys/Au 电极的电化学行为影响  54-55
    4.3.5 KCl 的浓度对自组装膜修饰电极的电化学行为的影响  55-56
    4.3.6 pH 对自组装膜修饰电极的影响  56
    4.3.7 铜铁氰自组装膜修饰电极的稳定性和重现性  56-57
    4.3.8 铜铁氰自组装膜修饰电极对对苯二酚的催化性  57-59
    4.3.9 干扰实验  59
  4.4 结论  59
  参考文献  59-61
第五章亚甲基蓝自组装膜的制备及其对牛血清蛋白的界面识别  61-71
  5.1 引言  61
  5.2 实验部分  61-63
    5.2.1 主要仪器与试剂  61-62
    5.2.2 实验方法  62-63
  5.3 结果与讨论  63-69
    5.3.1 亚甲基蓝溶液的荧光性质  63-66
    5.3.2 Mb/Cys/Au 自组装膜的荧光性质及对牛血清蛋白的界面识别  66-67
    5.3.3 Mb/Cys/Au 自组装膜的电化学性质及对牛血清蛋白的识别  67-69
  5.4 结论  69-70
  参考文献  70-71
攻读硕士学位期间发表的学术论文  71-72
致谢  72

金表面多层自组装膜修饰电极的制备及其在分子识别中的应用

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