基于碳材料和磁性材料的生物分子電化學(xué)識別體系研究.pdf

1、化學(xué)修飾電極（Chemical modified electrodes，CMEs）興起于20世紀70年代中期，是當(dāng)前電化學(xué)、電分析化學(xué)研究的熱門領(lǐng)域?；瘜W(xué)修飾電極是在電極表面進行分子設(shè)計，將具有優(yōu)良理化性質(zhì)的分子、離子、聚合物以化學(xué)薄膜或微球的形式固定在電極表面，使電極具有某種特定的化學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)?；瘜W(xué)修飾電極可以根據(jù)人為意愿對電極表面的分子進行設(shè)計或裁剪，從而使電極表面能夠發(fā)生預(yù)期的反應(yīng)，實現(xiàn)了從分子水平上完成對電極的設(shè)計?；瘜W(xué)修飾

2、電極擴展了電化學(xué)的研究領(lǐng)域，目前已廣泛應(yīng)用于生命、環(huán)境、能源、電子以及材料學(xué)等許多方面。本論文是運用化學(xué)修飾電極作為生物傳感器對生物分子進行特異性識別和測定，共分為五部分：
　　第一部分：緒言。這部分對電化學(xué)分析方法及基本原理、化學(xué)修飾電極、分子印跡技術(shù)、碳材料以及磁性材料進行了概述和總結(jié)。此外還對本論文的選題意義和創(chuàng)新點進行了簡要的介紹。
　　第二部分：氧化石墨烯聚吡咯膜修飾電極對槲皮素的電化學(xué)測定。在石墨烯修飾的玻碳電極

3、表面電聚合摻雜槲皮素的聚吡咯膜，并將模板分子洗脫后制備了石墨烯分子印跡聚合物膜（GO/PPy/MIP）修飾電極；用同樣的方法不摻雜模板分子制備了石墨烯非分子印跡聚合物膜（GO/PPy/NIP）修飾電極。利用差分脈沖伏安法研究了槲皮素在該修飾電極上的電化學(xué)行為，優(yōu)化了氧化石墨烯分散液的滴涂量以及電化學(xué)測定時pH及緩沖溶液的種類，測定了飽和吸附時間，并繪制了GO/PPy/MIP修飾電極電流對槲皮素吸附溶液濃度的工作曲線。在線性范圍內(nèi)，具有相

4、似結(jié)構(gòu)的同濃度的蘆丁和桑色素均對GO/PPy/MIP修飾電極測定槲皮素沒有干擾，并將其成功運用于加標鮮榨蘋果汁實際樣中槲皮素的富集和電化學(xué)測定。
　　第三部分：苯硼酸修飾的四氧化三鐵磁性納米粒子電化學(xué)傳感器對糖蛋白的識別。利用氯化鐵、1,6-己二胺、3-氨基苯硼酸等原料制備了苯硼酸功能化的四氧化三鐵磁性納米粒子，并對其進行了透射電鏡、紅外和電化學(xué)阻抗表征。將上述產(chǎn)物滴涂至磁電極上，對含有一定濃度的糖蛋白溶液進行吸附，實驗結(jié)果表明該

5、修飾電極對糖蛋白有良好的選擇性。本實驗還以卵清蛋白為代表物，對其進行了定量檢測，并成功地在加標牛血清實際樣中對卵清蛋白進行富集和電化學(xué)測定。
　　第四部分：基于四氧化三鐵磁性納米粒子的分子印跡聚合物修飾電極對牛血紅蛋白的識別和測定。采用了包覆二氧化硅的磁性四氧化三鐵作為載體，以多巴胺為功能單體，牛血紅蛋白為模板分子，制備出磁性納米粒子分子印跡聚合物并對其進行了透射電鏡、紅外和電化學(xué)阻抗表征。將分子印跡聚合物修飾在磁電極表面對牛血紅

6、蛋白進行吸附，利用差分脈沖伏安法研究了牛血紅蛋白在該修飾電極上的電化學(xué)行為。本實驗優(yōu)化了測定溶液的pH，測定了一定濃度下牛血紅蛋白在該修飾電極上的飽和吸附時間，并繪制了電流對牛血紅蛋白吸附溶液濃度的工作曲線。此外還對牛血樣中的牛血紅蛋白進行加標測定，實驗數(shù)據(jù)表明該電化學(xué)傳感器對牛血紅蛋白具有很好的選擇性。
　　第五部分：二氧化硅包覆的氧化石墨烯溶膠—凝膠修飾電極對色氨酸的電化學(xué)測定。采用一鍋法制備了二氧化硅包覆的氧化石墨烯溶膠—凝