抗污染电化学传感器的构建及其在生物分子检测中的应用

发布时间：2022-12-03 20:19

　　癌症对我们生命有着巨大的威胁,有效的早期发现和治疗策略可以极大地降低癌症的发生率和死亡率。电化学生物传感器由于其成本低、构造简单和灵敏度高等优点,被广泛用于检测癌症标志物。但是在复杂样品中,电化学生物传感器的检测会由于生物污损而使其准确度降低。为此,需要研究能够避免非特异性吸附的抗污染传感界面,从而提高电化学生物传感器临床应用的可行性。本论文基于水凝胶以及多肽等抗污染材料,结合信号放大策略及双模式检测方法,构建了三种抗污染电化学生物传感器,实现了对凝血酶和前列腺特异性抗原的特异性检测,具体方案如下:（1）第二章中,合成了一种基于聚苯胺（PANI）的导电超分子聚合物水凝胶（CSPH）,通过在玻碳电极（GCE）上进行苯胺（AN）和3-氨基苯基硼酸（ABA）的电化学共聚后,将电极插入聚乙烯醇（PVA）溶液中导致PVA溶液发生凝胶化,通过并入PANI的硼酸基团获得坚固的CSPH修饰的电极界面,由于CSPH良好的亲水性和接近电中性,因此,该修饰电极不仅具有良好的导电性和生物相容性,而且具有抗污染性能,不需要再进行抗污染材料的修饰。然后,将凝血酶适体1（TBA1）通过酰胺键在CSPH上修饰,与修饰... 

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 文献综述
    1.1 聚合物水凝胶
        1.1.1 水凝胶制备常用的聚合物
        1.1.2 水凝胶纳米复合材料
        1.1.3 基于水凝胶的化学传感器
        1.1.4 基于水凝胶的生物传感器
    1.2 二维纳米材料及其在电化学上的应用
        1.2.1 碳基二维材料
        1.2.2 基于石墨烯的电化学生物传感器
        1.2.3 MXene材料
        1.2.4 基于MXene材料的电化学生物传感器
    1.3 抗污染材料及其应用
        1.3.1 基于聚乙二醇的抗污染材料
        1.3.2 基于两性离子聚合物的抗污染材料
        1.3.3 基于多肽的抗污染材料
        1.3.4 其他抗污染材料
    1.4 电化学生物传感器
        1.4.1 电化学测量方法
        1.4.2 电化学活性物质
        1.4.3 生物传感受体
    1.5 课题意义及主要内容
第二章 基于导电聚合物水凝胶的电化学适体传感器用于检测凝血酶
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 基于CSPH的传感界面的构建
        2.2.4 MNP-TBA2探针的制备
        2.2.5 电化学传感器的构建
        2.2.6 电化学测量
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 抗污染电化学适体传感器的响应机制
        2.3.2 基于CSPH修饰的电极的表征
        2.3.3 CSPH的亲水性表征
        2.3.4 CSPH的电中性表征
        2.3.5 MNP-TBA2探针的紫外-可见光谱
        2.3.6 MNP-TBA2探针的信号放大策略的表征
        2.3.7 抗污染性能的表征
        2.3.8 TB的电化学分析检测
        2.3.9 适体传感器的选择性及稳定性
        2.3.10 临床血清样本分析
    2.4 小结
第三章 基于修饰内标分子的抗污染多肽的电化学生物传感器用于双模式分析检测前列腺特异性抗原
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 基于AuNPs的传感界面的构建
        3.2.4 GO-Fe_3O_4-Thi纳米复合材料的制备
        3.2.5 电化学传感界面的构建
        3.2.6 电化学测量
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 抗污染电化学生物传感器的响应机制
        3.3.2 GO-Fe_3O_4-Thi纳米复合材料的表征
        3.3.3 基于Au NPs的传感界面的SEM表征
        3.3.4 实验条件的优化
        3.3.5 传感界面的构建过程及可行性表征
        3.3.6 构建的传感界面的亲水性表征
        3.3.7 抗污染性能的表征
        3.3.8 PSA的电化学检测
        3.3.9 生物传感器的选择性及稳定性
        3.3.10 临床血清样本分析
    3.4 小结
第四章 基于MXene-Au-MB复合材料的抗污染电化学生物传感器用于检测前列腺特异性抗原
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 MXene-Au-MB复合材料的制备
        4.2.4 电化学传感界面的构建
        4.2.5 电化学测量
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 抗污染电化学生物传感器的响应机制
        4.3.2 MXene-Au复合材料的表征
        4.3.3 MXene-Au-MB复合材料的表征
        4.3.4 传感界面的构建过程及可行性表征
        4.3.5 传感界面的亲水性表征
        4.3.6 抗污染性能的表征
        4.3.7 PSA的电化学检测
        4.3.8 生物传感器的选择性及稳定性
        4.3.9 临床血清样本分析
    4.4 小结
结论
参考文献
附录Ⅰ
附录Ⅱ
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]Two-dimensional nanomaterials: fascinating materials in biomedical field[J]. Tingting Hu,Xuan Mei,Yingjie Wang,Xisheng Weng,Ruizheng Liang,Min Wei.  Science Bulletin. 2019(22)



本文编号：3706904