石墨烯—納米金增強DNA電化學生物傳感器的研究.pdf

1、隨著科學的發(fā)展，人類對DNA有了深入的認識，了解DNA堿基序列對了解疾病的根源和疾病的預防具有重要的意義。DNA電化學生物傳感器是近幾年迅速興起的，以DNA作為芯片，將生物化學信號轉(zhuǎn)化成電信號的一種新型傳感器。該類傳感器以其操作簡便、響應快、靈敏度高、重現(xiàn)性好、微型化、低成本等優(yōu)點備受科學家的青睞。本文以大腸桿菌(E.coil)的DNA片段作為靶，結(jié)合還原型石墨烯和納米金的放大，以鄰菲咯啉鈷作為電化學指示劑，制成了一種選擇性好、靈敏度高

2、的DNA電化學生物傳感器。
　　本論文主要分為以下三個部分：
　　(1)合成了還原型石墨烯和電化學指示劑鄰菲咯啉鈷。通過對還原型石墨烯的透射電鏡(TEM)和電子衍射(ED)的研究，證明合成了結(jié)晶良好的“微波狀的單層石墨烯”，通過對其修飾的電極的阻抗(EIA)和循環(huán)伏安(CV)的研究，說明合成的還原型石墨烯具有較好的導電性：通過對鄰菲咯啉鈷的電化學行為的研究，得知合成的鄰菲咯啉鈷具有可逆的氧化還原峰，并且與雙鏈DNA能夠進行嵌

3、插作用，鄰菲咯啉鈷可以作為電化學指示劑進行特定DNA序列的檢測。
　　(2)原位還原納米金到石墨烯表面，制得了納米金修飾的石墨烯，不但保持了石墨烯良好的導電性，同時結(jié)合了納米金的放大作用，以鄰菲咯啉鈷作為電化學指示劑，制得DNA生物傳感器。該傳感器具有良好的選擇性，線性范圍5×10-10mol·L-1～3.0×10-9 mol·L-1，線性方程是△Ipa=6.49×10-7A+1.01(Cs2/10-3M)A；線性相關系數(shù)γ=0.

4、9979，檢測限是7.9×10-11mol·L-1。
　　(3)在石墨烯表面引入巰基(分別運用表面活性劑2-十一烷基-1-二硫脲乙基咪唑啉季銨鹽(SUDEI)和巰基乙胺修飾酸化的石墨烯)。再利用Au-S鍵將巰基石墨烯(GR-SH)修飾到電極同時將納米金修飾到電極表面，利用石墨烯和納米金的聯(lián)合放大作用，以鄰菲咯啉鈷作為電化學指示劑，制備了檢測大腸桿菌特定DNA的生物傳感器。該傳感器具有良好的選擇性，檢測大腸桿菌DNA的線性范圍為2.