基于多孔納米通道的糖超靈敏傳感器的研究.pdf

1、糖作為生命體的三大物質(zhì)單元之一，在自然界中在廣泛存在，在生命活動中起著至關(guān)重要的作用。其不僅作為能量物質(zhì)為維持生命體的活動提供能量來源，還作為結(jié)構(gòu)物質(zhì)為細(xì)胞的構(gòu)建提供骨架單元，而且它還有許多不為人所熟知的功能，如免疫反應(yīng)、癌癥的轉(zhuǎn)移、細(xì)胞之間的溝通、病原體引起的傳染病等。糖的檢測和識別對研究生命體的生理過程以及疾病的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)移有著重要的意義。因此對生物體內(nèi)各種糖的識別和檢測已經(jīng)成為生命科學(xué)領(lǐng)域的重要內(nèi)容，開發(fā)對糖具有高選擇性和高靈敏度的

2、傳感器有著重要的意義。受自然界中細(xì)胞膜上離子通道的啟發(fā)，通過人工合成的方法之制備出具有選擇性、響應(yīng)性和可控性的傳感器件，實現(xiàn)對糖的超靈敏性的檢測，對生物、化學(xué)和材料學(xué)尤其是生物傳感領(lǐng)域都有著十分重要的理論和實際意義。
　　本論文以苯硼酸、二肽單元為識別單元、硫脲為協(xié)同單元、異丙基丙烯酰胺為功能單元，分別合成對糖具有響應(yīng)性的二元和三元智能共聚物，將其修飾到多孔陽極氧化鋁膜的內(nèi)壁，并利用皮安計檢測的方法，構(gòu)建一種新型的智能納米通道，用

3、于多種糖的高靈敏性和高選擇性識別。
　　本論文的工作分為以下三個部分：
　　第一章為綜述部分。對近年來糖的傳感器進(jìn)行了梳理，分為硼酸類受體和非硼酸類受體的糖傳感器。并對多孔陽極氧化鋁膜在構(gòu)建智能納米通道中的應(yīng)用做了簡要的介紹，進(jìn)一步介紹了本論文研究的目的和內(nèi)容。
　　第二章將3-丙烯酰硫脲基苯硼酸(ATPBA)與 N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)通過可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)合成的糖響應(yīng)性聚合物PNIPAm

4、-co-PATPBA修飾到PAA膜的內(nèi)壁中，構(gòu)建對糖具有響應(yīng)性的智能納米通道。并對修飾的后的PAA膜進(jìn)行了掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線光電子能譜(XPS)的表征。利用皮安計對構(gòu)建的納米通道對葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖和木糖的響應(yīng)性進(jìn)行了表征。結(jié)果表明我們構(gòu)建的傳感器對糖具有靈敏的響應(yīng)性和選擇性，當(dāng)糖濃度為10-7 M時，阿拉伯糖、木糖、甘露糖和葡萄糖的電流變化率分別為50％、25%、60%和90%，從而實現(xiàn)對葡萄糖的高靈敏檢測。