基于生物大分子和纳米材料构建电化学手性传感器

【摘要】电化学手性传感器是结合手性识别研究和电化学测试技术的一类新型分析方法,具有灵敏度高、选择性好、操作简易、易于微型化和自动化等优点。研究生物大分子与手性分子的相互作用,可以帮助了解生命过程,对生物学和药物工程具有显著的意义。纳米材料具有比表面积大、吸附力强、生物相容性好等优良特性,已广泛用于电分析化学研究。本文结合生物大分子的天然选择性和纳米材料的优点,构建三种电化学手性传感器。主要工作如下：1.研究了血红蛋白(Hb)手性界面在Fe(Ⅲ)存在下对手性扁桃酸(MA)异构体的识别作用。实验用Hb为手性选择剂,固载在羧基化的多壁碳纳米管修饰的玻碳电极表面,用电化学循环伏安技术(CV)和交流阻抗技术(EIS)研究了该手性表面对MA异构体的选择性作用。实验结果表明：在Fe(Ⅲ)存在下,Hb传感界面与S-MA作用后的电化学信号强于R-MA。2.研究了人血清蛋白(HSA)修饰界面对手性氨基酸类异构体的选择性作用。实验中带正电的亚甲基蓝与带负电的羧基化碳纳米管通过静电作用合成亚甲基蓝-碳纳米管纳米复合材料(MB-MWNTs),将其修饰在玻碳电极表面,再吸附HSA构建手性敏感界面。实验结果表明该HSA手性界面与L型的多种氨基酸作用强于其D构型,且对色氨酸(Trp)对映体有较强的识别作用。实验还计算了HSA手性界面与L-Trp和D-Trp作用的结合常数(K)。3.研究了小牛胸腺DNA构建的手性界面对普萘洛尔(PRO)异构体的识别作用。实验合成了纳米金-亚甲基蓝-多壁碳纳米管纳米复合材料(nanoAu-MB-MWNTs),将其修饰在玻碳电极表面,再吸附手性选择剂小牛胸腺DNA构建手性传感界面。结果表明该DNA修饰界面对S-PRO表现出的电化学响应强于R-PRO,且酸度、孵育时间、金纳米材料的尺寸以及DNA用量都会影响该手性识别。
【作者】张清；
【导师】傅英姿；
【作者基本信息】西南大学，分析化学，2014，硕士
【关键词】手性传感器；电化学；多壁碳纳米管；纳米材料；

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