基于單壁碳納米管的生物傳感器的研究.pdf

1、近年來，新穎的固相納米材料在生物領(lǐng)域中的應(yīng)用引起了人們特別的關(guān)注。具有奇特物理性能的納米粒子或納米線與生物分子特異性識別能力相結(jié)合，開辟了包括探針和傳感器在內(nèi)的生物電子及光學(xué)器件向微型化發(fā)展的新思路。這些器件不僅在體積上，而且在性能上都比現(xiàn)有的器件優(yōu)越。 碳納米管(CNTs)自1991年被發(fā)現(xiàn)以來，由于其奇特的機械、化學(xué)和電子性能吸引了人們極大的興趣。碳納米管作為具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能和載流能力的天然納米線和分子線在化學(xué)和生物傳感器

2、領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用價值。例如，在電化學(xué)反應(yīng)中，將碳納米管作為電極材料可以顯著的促進電子的轉(zhuǎn)移，使得碳納米管修飾的電極對多種生物分子具有很好的電催化作用。另外，無論是通過共價鍵的連接方式還是范德華力等非共價鍵的作用方式，碳納米管高的長徑比和大的比表面積有利于負載大量的探針分子和電活性物質(zhì)。從而，碳納米管通過負載這些分子同時起到分子識別和放大及傳遞信號的作用。 在本論文中，我們利用碳納米管優(yōu)異的負載能力和極好的導(dǎo)電性能，首先分別制備

3、了道諾霉素(DM)和二茂鐵(Fc)與單壁碳納米管(SWNTs)的復(fù)合物，前者表現(xiàn)出了增強的電化學(xué)信號，后者表現(xiàn)出了很好的穩(wěn)定性和對過氧化氫很高的檢測靈敏度。然后，結(jié)合DNA的特異性的分子識別能力，我們又制備了針對炭疽病毒致死因子序列的電化學(xué)DNA傳感器。在這里，負載了大量二茂鐵分子的碳納米管起到了增強的電化學(xué)性能以及對檢測信號的預(yù)富集作用，顯著的提高了檢測的靈敏度。這種新型的基于碳納米管的生物傳感器的研制為醫(yī)學(xué)診斷和蛋白質(zhì)分析開辟了一條