过渡金属纳米仿生酶的制备及其对生物活性小分子的电化学检测
发布时间：2023-03-11 07:12
葡萄糖、多巴胺(DA)、过氧化氢(H2O2)、一氧化氮(NO)、尿酸(UA)等生物分子在体内的失衡会引起糖尿病、痛风、阿尔兹海默症、癌症等诸多疾病,严重影响人体健康。因此,及时、准确地获取人体内生物分子的浓度信息至关重要。电化学检测是当前公认的一种最具应用前景的检测手段,尤其是基于生物酶的电化学传感器现已实现了商业化应用。但是,生物酶活性极易受环境影响,这严重限制了酶传感器的进一步发展,因此仿生酶电化学生物传感器应运而生。仿生酶电化学传感器的检测性能主要由电极材料所决定。贵金属纳米仿生酶具备优异的电催化性能,因此被广泛用作仿生酶电化学传感器电极材料,但其应用严重受制于高昂的价格和稀少的储量。研究表明,过渡金属基纳米仿生酶可替代贵金属用于仿生酶电化学检测,一方面是因为其类贵金属的催化活性;另一方面是因为其材料来源丰富、价格低廉、制备过程简单可控。现有研究主要集中于镍、钴、锰三种过渡金属基纳米仿生酶,侧重于解决它们自身导电性能差、利用率低、本征催化能力较弱等问题。纳米材料的功能化设计是一种行之有效的提高催化性能的方法。例如,杂原子的引入可以改变基...
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 电化学生物传感器
1.1.1 概述
1.1.2 酶基电化学生物传感器
1.1.3 仿生酶电化学生物传感器
1.2 仿生酶
1.2.1 概述
1.2.2 分类
1.2.3 优势
1.2.4 挑战和问题
1.2.5 功能化策略提高仿生酶检测性能
1.3 过渡金属基仿生酶用于生物活性小分子电化学检测
1.3.1 仿生酶电化学检测葡萄糖
1.3.2 仿生酶电化学检测过氧化氢
1.3.3 仿生酶电化学检测超氧阴离子
1.4 本文选题依据和研究内容
1.4.1 选题依据
1.4.2 研究内容
1.4.3 创新点
第2章 银耳状Mn掺杂NiO纳米仿生酶的制备及其在葡萄糖电化学检测中的应用
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 Mn掺杂NiO纳米材料的制备
2.2.3 仿生酶传感器电极的构建
2.2.4 结构与形貌表征
2.2.5 电化学性能表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 材料的制备过程
2.3.2 Mn-NiO纳米材料的优化
2.3.3 材料的结构与形貌
2.3.4 Mn掺杂提升性能的机理分析
2.3.5 电极材料对葡萄糖的催化氧化
2.3.6 电极材料非酶检测条件的优化
2.3.7 电极材料对葡萄糖的电化学检测性能
2.3.8 血清样本的检测
2.4 本章小结
第3章 MnOOH/MnO2纳米异相结构仿生酶的制备及过氧化氢的电化学检测
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 MnOOH纳米棒的制备
3.2.3 MnOOH/MnO2异相纳米结构的制备
3.2.4 仿生酶传感器电极的构建
3.2.5 结构与形貌表征
3.2.6 电极材料的电化学研究
3.2.7 细胞的培养
3.3 结果与讨论
3.3.1 不同异相纳米结构的合成
3.3.2 异相结构电催化性能的比较
3.3.3 MnOOH/i-MnO2异相结构的形貌和结构
3.3.4 MnOOH/i-MnO2的电化学催化行为
3.3.5 MnOOH/i-MnO2异相结构的电化学检测
3.3.6 细胞实验
3.4 本章小结
第4章 MnO纳米线@C复合材料仿生酶的制备及其过氧化氢电化学检测
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 MnOOH纳米线的制备
4.2.3 MnOOH纳米线@聚多巴胺的制备
4.2.4 MnO纳米线@碳复合材料的制备
4.2.5 仿生酶传感器电极的构建
4.2.6 材料形貌与结构表征
4.2.7 材料电化学性能表征
4.2.8 细胞的培养
4.3 结果与讨论
4.3.1 制备条件的优化
4.3.2 MnO@C纳米复合材料的形貌与结构
4.3.3 MnO纳米线@C复合材料电化学催化行为
4.3.4 MnO纳米线@C复合材料仿生酶检测H2O2
4.3.5 细胞实验
4.4 本章小结
第5章 Co3(PO4)2球形纳米仿生酶的制备及其超氧阴离子的电化学检测
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂
5.2.2 Co3(PO4)2纳米材料的制备
5.2.3 仿生酶传感器电极的构建
5.2.4 材料形貌与结构表征
5.2.5 材料电化学性能表征
5.2.6 细胞的培养
5.3 结果与讨论
5.3.1 Co3(PO4)2球形纳米材料的制备
5.3.2 不同Co3(PO4)2纳米材料的形貌/结构及性能表征
5.3.3 Co3(PO4)2球形纳米材料的电化学催化行为
5.3.4 Co3(PO4)2球形纳米材料对O2
·-的仿生酶检测性能
5.3.5 细胞实验
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的论文
本文编号：3759435
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 电化学生物传感器
1.1.1 概述
1.1.2 酶基电化学生物传感器
1.1.3 仿生酶电化学生物传感器
1.2 仿生酶
1.2.1 概述
1.2.2 分类
1.2.3 优势
1.2.4 挑战和问题
1.2.5 功能化策略提高仿生酶检测性能
1.3 过渡金属基仿生酶用于生物活性小分子电化学检测
1.3.1 仿生酶电化学检测葡萄糖
1.3.2 仿生酶电化学检测过氧化氢
1.3.3 仿生酶电化学检测超氧阴离子
1.4 本文选题依据和研究内容
1.4.1 选题依据
1.4.2 研究内容
1.4.3 创新点
第2章 银耳状Mn掺杂NiO纳米仿生酶的制备及其在葡萄糖电化学检测中的应用
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 Mn掺杂NiO纳米材料的制备
2.2.3 仿生酶传感器电极的构建
2.2.4 结构与形貌表征
2.2.5 电化学性能表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 材料的制备过程
2.3.2 Mn-NiO纳米材料的优化
2.3.3 材料的结构与形貌
2.3.4 Mn掺杂提升性能的机理分析
2.3.5 电极材料对葡萄糖的催化氧化
2.3.6 电极材料非酶检测条件的优化
2.3.7 电极材料对葡萄糖的电化学检测性能
2.3.8 血清样本的检测
2.4 本章小结
第3章 MnOOH/MnO2纳米异相结构仿生酶的制备及过氧化氢的电化学检测
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 MnOOH纳米棒的制备
3.2.3 MnOOH/MnO2异相纳米结构的制备
3.2.4 仿生酶传感器电极的构建
3.2.5 结构与形貌表征
3.2.6 电极材料的电化学研究
3.2.7 细胞的培养
3.3 结果与讨论
3.3.1 不同异相纳米结构的合成
3.3.2 异相结构电催化性能的比较
3.3.3 MnOOH/i-MnO2异相结构的形貌和结构
3.3.4 MnOOH/i-MnO2的电化学催化行为
3.3.5 MnOOH/i-MnO2异相结构的电化学检测
3.3.6 细胞实验
3.4 本章小结
第4章 MnO纳米线@C复合材料仿生酶的制备及其过氧化氢电化学检测
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 MnOOH纳米线的制备
4.2.3 MnOOH纳米线@聚多巴胺的制备
4.2.4 MnO纳米线@碳复合材料的制备
4.2.5 仿生酶传感器电极的构建
4.2.6 材料形貌与结构表征
4.2.7 材料电化学性能表征
4.2.8 细胞的培养
4.3 结果与讨论
4.3.1 制备条件的优化
4.3.2 MnO@C纳米复合材料的形貌与结构
4.3.3 MnO纳米线@C复合材料电化学催化行为
4.3.4 MnO纳米线@C复合材料仿生酶检测H2O2
4.4 本章小结
第5章 Co3(PO4)2球形纳米仿生酶的制备及其超氧阴离子的电化学检测
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂
5.2.2 Co3(PO4)2纳米材料的制备
5.2.3 仿生酶传感器电极的构建
5.2.4 材料形貌与结构表征
5.2.5 材料电化学性能表征
5.2.6 细胞的培养
5.3 结果与讨论
5.3.1 Co3(PO4)2球形纳米材料的制备
5.3.2 不同Co3(PO4)2纳米材料的形貌/结构及性能表征
5.3.3 Co3(PO4)2球形纳米材料的电化学催化行为
5.3.4 Co3(PO4)2球形纳米材料对O2
·-的仿生酶检测性能
5.3.5 细胞实验
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的论文
本文编号：3759435
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/gckjbs/3759435.html