八种生物小分子的电化学传感新方法研究

【摘要】随着纳米科技突飞猛进的发展,基于纳米材料建立新型的电化学传感方法用于生物小分子的检测,已成为电化学传感的热点研究领域之一。本论文主要采用化学还原法、电沉积法和生物法制备了不同的纳米材料,并基于这些纳米材料构置高性能的电化学传感器,建立检测糖类、胆固醇、过氧化氢、色氨酸、嘌呤等八种生物小分子的电化学分析新方法。该研究丰富了电化学传感研究内容,拓宽了纳米材料的应用范围。全文共分五章,作者的主要贡献如下：1、采用电化学沉积法,构置了基于散尾葵状Co和CoNPs-GE的两种无酶葡萄糖传感器,研究了其电化学和电催化行为,建立了检测葡萄糖的新方法。结果表明,这两种复合材料均对葡萄糖的氧化具有催化作用,用于检测葡萄糖的线性范围分别是2.0×10-7～1.4×10-5mol·L-1和1.5×10-5～2.3×10-4mol·L-1、5.0×10-7～1.4×10O-3mol·L-1,相比于前者,后者具有较宽的线性范围。通过GOx催化诱导AuNPs和PANI分别在MPA/GOD-Chit/GCE和GOx-PS/GCE表面的生长,构置了两种葡萄糖电化学传感器,建立了检测葡萄糖的伏安分析新方法。结果表明,这两种传感器均可以用于葡萄糖的定量测定,线性范围分别为1.0×10-～1.2×10-7mol·L-1和1.0×10-6～5.0×10-5mol·L-1,检出限依次是4.0×10-6mol·L-1和5.0×10-7mol·L-1。采用低温共融物作为溶剂和模板制备了PBNSs,并基于其构置了葡萄糖电化学传感器,建立了一种检测葡萄糖的新方法。结果表明,电流响应与葡萄糖浓度在9.0×10-7～1.2×10-4mol·L-1范围内呈现良好的线性关系,检出限为3×10-7mol·L-1,灵敏度为61.7A·(mmol·L-1)-1。2、构置了基于ChOx/PANI/AuNPs和ChOx-ALP/MWCNT-Chit的胆固醇电化学生物传感器,研究了其电化学行为,建立了两种测定胆固醇的新方法。结果表明,这两种传感器均可以用于胆固醇的定量测定,前者的线性范围是5.0×10-6～6.4×10-3mol·L-1,检出限是2×10-6mol·L-1;后者的线性范围是5.0×10-5～2.0×10-3mol·L-1。与后者相比,前者具有线性范围宽、检出限低等优点。3、通过细菌还原法、水合肼还原法和电沉积法制备AgNPs、TeNWs和PSA-GE复合物,研究AgNPs、TeNWs和PSA-GE电化学和电催化行为,构置基于这些材料的H2O2、色氨酸和嘌呤电化学传感器,建立检测H2O2、色氨酸、腺嘌呤和鸟嘌呤的电化学传感新方法。结果表明,AgNPs的响应电流与H2O2浓度在5.0×10-5～1.2×10-1mol·L-1范围内呈现良好的线性关系,检出限为8.0×10-6mol·L-1,响应时间小于2s;在施加电位为0.4V时,TeNWs/GCE对色氨酸的响应时间小于2s,检出限低至1.0×10-8mol·L-1;PSA-GE复合物对腺嘌呤和鸟嘌呤具有催化作用,测定腺嘌呤的线性范围是2.0×10-6～1.0×10-4mol·L-1,检出限为1×10-6mol·L-1;测定鸟嘌呤浓度的线性范围是2.0×10-6～5.0×10-5mol·L-1，检出限为2×10-6mol·L-1。
【作者】刘锐晓；
【导师】郑建斌；
【作者基本信息】西北大学，分析化学，2014，博士
【关键词】电化学传感；化学合成；生物合成；纳米材料；生物小分子；

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