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新型抗体和核酸适配子构建的电化学生物传感器

作　者: 陈晨蕊
导　师: 沈国励
学　校: 湖南大学
专　业: 分析化学
关键词: 电化学生物传感器 电化学免疫传感器 抗体 核酸适配子
分类号: TP212.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着生命科学的飞速发展,生化分析发挥着越来越重要的作用。电化学传感器以其响应信号丰富,检测对象广泛,选择性好,灵敏度高,并能实现实时检测等特点而成为了生化分析的重要手段之一。寻找选择性好,灵敏度高且稳定性好的分子识别体系已经成为了电化学传感领域中公认的前沿方向。因此本文基于抗体和核酸适配子的特异性识别能力,利用纳米、电催化等技术,构造了一系列新型电化学传感器,并将其应用于实际样品的生化分析。第2章发展了一种非标记的电化学免疫传感器用于检测不含氧化-还原活性中心的蛋白的分析方法。通过电聚合的方式构造一种含金纳米颗粒的多层复合膜用于转移介导电荷,并利用亚甲基蓝作为催化剂,实现了对电化学信号的扩增。该方法检测下限低,灵敏度高,选择性好,是一种可以广泛应用的非标记免疫分析方法。基于富G-DNA的构型转换,第3章构建了开／关型纳米电子器件。巯基化、氨基修饰的富G-DNA固定于金电极表面,然后标记电化学活性物质二茂铁(Fc)。此表面固定的DNA序列能够在刚性四元G-四股螺旋与弹性单链结构间相互转换。这种较大的形态改变使得DNA序列能够象尺蠖一样做伸—缩运动,产生了电流变化。因钾离子能够与G-四股螺旋发生特异性结合,使用这种无试剂的电化学传感界面,不需任何额外的检测试剂,就可实现对钾离子的简便、快速、选择性检测。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-18
  1.1 生物传感器概述  9-12
    1.1.1 电化学生物传感器的原理  10
    1.1.2 电化学生物传感器的分类  10
    1.1.3 生物分子在电极表面的固定方法  10-12
  1.2 电化学免疫传感器  12-14
    1.2.1 电流型免疫传感器  13
    1.2.2 电位型免疫传感器  13
    1.2.3 电容型免疫传感器  13-14
    1.2.4 电导型免疫传感器  14
  1.3 基于核酸适配子的电化学传感器  14-16
    1.3.1 适配子电化学生物传感器的原理及分类  14-15
    1.3.2 标记型适配子电化学生物传感器  15-16
  1.4 电化学生物传感器的发展趋势及展望  16
  1.5 本文构思  16-18
第2章 基于电催化扩增的电化学免疫传感器  18-24
  2.1 前言  18
  2.2 实验部分  18-19
    2.2.1 仪器和试剂  18
    2.2.2 传感界面的构造  18-19
  2.3 结果与讨论  19-23
    2.3.1 邻苯二胺的电聚合  19
    2.3.2 电极表面的形貌  19-20
    2.3.3 循环伏安表征  20-21
    2.3.4 电化学信号放大  21-22
    2.3.5 传感器的响应特性  22-23
  2.4 小结  23-24
第3章 核酸四股螺旋可逆电子开关的构建及用于钾离子的检测  24-34
  3.1 前言  24-25
  3.2 实验部分  25-26
    3.2.1 仪器与试剂  25
    3.2.2 NHS-二茂铁甲酸的合成  25
    3.2.3 电子纳米开关的制备  25-26
    3.2.4 钾离子的检测  26
  3.3 结果与讨论  26-33
    3.3.1 电子开关构建过程中界面膜的电化学性质  26-27
    3.3.2 实验原理  27-29
    3.3.3 纳米电子开关的电化学信号  29-30
    3.3.4 检测频率的优化  30-31
    3.3.5 纳米电子开关的响应性能  31-33
    3.3.6 纳米电子开关的再生  33
  3.4 小结  33-34
附录:基于酶催化纳米金团聚的新型H_2O_2传感器  34-46
  4.1 前言  34-35
  4.2 实验部分  35-36
    4.2.1 试剂和仪器  35
    4.2.2 纳米金的制备  35-36
    4.2.3 实验方法  36
  4.3 结果与讨论  36-44
    4.3.1 基本原理  36-37
    4.3.2 比色检测  37-38
    4.3.3 紫外可见吸收光谱  38-39
    4.3.4 实验条件的优化  39-42
    4.3.5 传感器的响应性能  42-44
    4.3.6 回收率  44
  4.4 小结  44-46
结论  46-47
参考文献  47-58
附录 攻读学位期间发表的学术论文目录  58-59
致谢  59

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 发送器（变换器）、传感器 > 生物传感器、医学传感器
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