用于特殊糖型α2,6-唾液酸化聚糖檢測(cè)的超靈敏電化學(xué)生物傳感器的構(gòu)建.pdf

1、生物傳感器起源于20世紀(jì)60年代Clark等人報(bào)道的酶電極，即采用葡萄糖氧化酶與氧電極結(jié)合構(gòu)建酶電極，從而實(shí)現(xiàn)葡萄糖的檢測(cè)。隨后，對(duì)生物傳感器的研究得到了廣泛關(guān)注，至今已經(jīng)發(fā)展成為生物、醫(yī)學(xué)及電子技術(shù)等諸多學(xué)科交叉的綜合性技術(shù)—生物傳感技術(shù)。生物傳感器通過(guò)對(duì)生物活性物質(zhì)（如核酸、抗體、抗原、酶等）進(jìn)行識(shí)別，將待測(cè)生物信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲、光、電等可測(cè)的物理信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)生物活性物質(zhì)的檢測(cè)。其具有靈敏度較高、選擇性良好、成本較低、操作方便、響應(yīng)快

2、速等優(yōu)點(diǎn)，能夠在復(fù)雜體系中進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、微型化。在食品安全、生命科學(xué)、醫(yī)藥、軍事以及環(huán)境檢測(cè)等領(lǐng)域有著非常重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　對(duì)于生物傳感器而言，選擇合適的表面修飾材料是提高其性能的重要方法。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和新型材料的不斷涌現(xiàn)，生物傳感器的性能得到不斷提升。納米材料因具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)（如較強(qiáng)的導(dǎo)電性以及良好的生物相容性）而備受研究者青睞。此外，納米材料具有巨大的比表面積，便于對(duì)其進(jìn)行化學(xué)修飾，能夠增

3、加生物分子的固載量，從而顯著提高生物傳感器的靈敏度。本文結(jié)合了生物傳感技術(shù)和納米技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，利用傳感界面生物分子的固定和生物分子間的特異性識(shí)別作用，構(gòu)建了超靈敏、選擇性較高和穩(wěn)定性良好的電化學(xué)生物傳感器。將該電化學(xué)生物傳感器應(yīng)用于血清中α2,6-唾液酸化聚糖的測(cè)定并取得較好成果。
　　本文通過(guò)對(duì)氧化石墨烯等多種納米材料進(jìn)行功能化修飾，將凝集素固載于功能化納米復(fù)合材料表面，利用生物分子之間的特異性識(shí)別作用實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)分子的測(cè)定。采用紫

4、外–可見(jiàn)光譜和傅里葉變換紅外光譜技術(shù)驗(yàn)證納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和組成；在掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡下觀察納米復(fù)合材料的形貌特征；循環(huán)伏安法、交流阻抗法和示差脈沖伏安法三種技術(shù)研究待測(cè)物質(zhì)在生物傳感器表面的電化學(xué)性質(zhì)、響應(yīng)機(jī)理及待測(cè)物質(zhì)的檢測(cè)，本課題為生命科學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的研究提供了新的方法。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　基于氧化石墨烯/普魯士藍(lán)/氨基苝四甲酸納米復(fù)合物的超靈敏電化學(xué)生物傳感器對(duì)血清中α2,6-唾液酸化聚糖的檢測(cè)
　　

5、α2,6-唾液酸化聚糖是腫瘤的診斷以及臨床研究中非常重要的目標(biāo)分子。在本研究中，我們構(gòu)建了新型的基于氧化石墨烯/普魯士藍(lán)/氨基苝四甲酸納米復(fù)合物的超靈敏電化學(xué)生物傳感器，用于對(duì)α2,6-唾液酸化聚糖的特異性檢測(cè)。為了增強(qiáng)該電化學(xué)生物傳感器的靈敏度，將金納米粒子固載到由氧化石墨烯/普魯士藍(lán)/氨基苝四甲酸納米復(fù)合物修飾的玻碳電極表面，然后通過(guò)共價(jià)結(jié)合將黑接骨木凝集素固定于納米金粒子上。黑接骨木凝集素是一種能夠與α2,6-唾液酸化聚糖發(fā)生特異