基于Ru(bpy)32+復(fù)合納米材料構(gòu)建信號增強型及信號減小型電致化學(xué)發(fā)光適體傳感器的研究.pdf

1、電致化學(xué)發(fā)光(ECL)是將電化學(xué)與化學(xué)發(fā)光相結(jié)合的一種技術(shù)，具有高的靈敏度和寬的濃度響應(yīng)范圍。將電致化學(xué)發(fā)光分析技術(shù)與生物傳感器相結(jié)合的電致化學(xué)發(fā)光生物傳感器具有良好的選擇性、高的靈敏度、簡單的操作、易于實現(xiàn)微型化等優(yōu)點。近年來，用適體作為電致化學(xué)發(fā)光傳感器的識別元件來構(gòu)建電致化學(xué)發(fā)光適體傳感器，已經(jīng)成為了發(fā)展十分活躍的研究領(lǐng)域。其中，在電致化學(xué)發(fā)光適體傳感器的構(gòu)建中，Ru(bpy)32+因其眾多的優(yōu)點常作為一種電致化學(xué)發(fā)光試劑，然而，

2、Ru(bpy)32+因其水溶性較好而難于固載。基于此，本文合成了新型的Ru(bpy)32+的復(fù)合納米材料作為固載基質(zhì)或信號探針提高了電致化學(xué)發(fā)光的發(fā)光效率，構(gòu)建了信號增強型和信號減小型的電致化學(xué)發(fā)光適體傳感器用于檢測凝血酶(TB)。本論文的研究工作主要分為以下幾部分：
　　1.基于Hemin和Au@CeO2納米顆粒高效淬滅Ru-PEI-PAA納米復(fù)合物電致化學(xué)發(fā)光構(gòu)建凝血酶適體傳感器
　　本研究合成了Ru-PEI-PAA納米

3、復(fù)合物作為固載基質(zhì)，克服了Ru(bpy)32+水溶性好難于固載的缺點，從而獲得較高的初始發(fā)光信號來構(gòu)建信號減小型的電致化學(xué)發(fā)光適體傳感器。基于含有胺基的高分子聚合物聚乙烯亞胺(PEI)作為Ru(bpy)32+的一種共反應(yīng)試劑，通過帶羧基的丙烯酸(AA)與帶胺基的PEI之間的靜電吸附形成均一的混合溶液。在過二硫酸鉀(K2S2O8)的引發(fā)作用和戊二醛(GA)的交聯(lián)作用下，Ru(bpy)32+溶液與AA和PEI的混合溶液發(fā)生反應(yīng)生成Ru-PE

4、I-PAA納米材料。將合成的Ru-PEI-PAA納米材料作為固載基質(zhì)，基于hemin和Au@CeO2納米顆粒共同淬滅Ru(bpy)32+的電致化學(xué)發(fā)光，構(gòu)建了信號減小型的電致化學(xué)發(fā)光適體傳感器用于檢測TB。該適體傳感器對TB的線性響應(yīng)范圍在1×10-13-1×10-8mol L-1之間，檢測限為0.03pmol L-1。
　　2.基于聚乙烯亞胺和氨基硫脲作為共反應(yīng)試劑構(gòu)建可再生的Signal-on型電致化學(xué)發(fā)光適體傳感器
　

5、　傳感器的再生性能是評估其是否具有實用價值的一個指標(biāo)，但傳統(tǒng)的再生試劑中高濃度的酸、堿、電解質(zhì)溶液可能會破壞捕獲探針或者修飾電極表面的活性，因此本研究中通過適體鏈的構(gòu)型變化來構(gòu)建可再生的適體傳感器。在之前工作的基礎(chǔ)上，通過改變實驗條件，我們合成了Ru-PEI-PAA納米球作為信號探針。基于夾心策略法，以TB為目標(biāo)檢測物構(gòu)建了信號增強型的電致化學(xué)發(fā)光適體器，該適體傳感器對TB的響應(yīng)范圍在1×10-5nmol L-1-0.1nmol L-1

6、之間。此外，通過適體鏈的構(gòu)型變化可實現(xiàn)傳感器的多次再生，較傳統(tǒng)的再生方法而言，此方法具有較高的均一性可被廣泛應(yīng)用。
　　3.基于多孔的三層復(fù)合微球作為多功能矩陣構(gòu)建了簡單靈敏的Signal-on電致化學(xué)發(fā)光適體傳感器
　　多孔的納米球具有大的比表面積，可作為固載基質(zhì)吸附大量的適體鏈。本研究中我們合成了AuNPs@SnO2@Fe3O4三層復(fù)合微球作為多功能矩陣，該三層復(fù)合微球不僅具有大的比表面積可吸附大量的適體鏈而且提供SnO

7、2納米顆粒作為Ru(bpy)32+的共反應(yīng)試劑增強其電致化學(xué)發(fā)光信號。以Fe3O4微球為模板，在尿素的作用下，提供了堿性環(huán)境來刻蝕Fe3O4微球表面同時生成的大量SnO2納米顆粒沉積在多孔的Fe3O4微球表面?；贏uNPs@SnO2@Fe3O4三層復(fù)合微球作為多功能矩陣，構(gòu)建了簡單靈敏的Signal-on電致化學(xué)發(fā)光適體傳感器檢測TB。該適體傳感器在1×10-5nmol L-1-10nmol L-1之間有較寬的線性響應(yīng)范圍，檢測限為3