核酸修飾電極生物傳感器與活體大腦的電化學探測.pdf

1、中圍斜爹技赤大季 ?V E R ?T Y Fs ?E NE ?博士學位論文論文題目柱馥修飾電極生犧件感器與活體大腦塑墊些塋生型作者姓名 履廣風學科專業(yè) 分析化學導師姓名 林祥欽 救援完成時間 二OO 七年四月中國科學技術丈學博土學位論文中文摘要本文對核酸分子的性質及其在化學傳感器( 尤其是電化學傳感器) 領域中的應用以及大腦內神經遞質的探測研究進行了較為細致的綜述，在此基礎上開展了以脫氧核糖核酸( D N A ) 、核糖核酸( R N

2、A ) 和核酸堿基等為修飾物的電化學傳感器研究。借助掃描電鏡( S E M ) 及X 射線光電子能譜( x v s ) 等表面分析技術、循環(huán)伏安( c V ) 和差分脈沖伏安( D p v ) 等電化學手段進行了電極結構與性質的表征，研究了神經遞質多巴胺( D A ) 、腎上腺素( E P ) 、去甲腎上腺素( N E ) 和其他生物活性小分子尿酸( U A ) 、抗壞衄酸( A A ) 、色氨酸( T r i o )及酪氨酸( T y

3、 r ) 等物質的電化學行為，并制備了膽堿( C h ) 與N a t i o n 結合的雙層膜修飾碳纖超微電極，初步進行了小鼠大腦內D A 釋放的檢測。具體包括如下內容：采用循環(huán)伏安電化學聚合法得到了二聚對氨基苯磺酸( P p ．A B S A ) ，并以此為基礎進一步沉積小牛胸腺D N A 薄層得到了雙層復合膜修飾玻碳電極( D N A ／P p ．A B S A ／G C E ) 。研究發(fā)現(xiàn)，P p ．A B S A 在G C E

4、 表面呈樹枝狀分形結構，組成顆粒直徑約2 0 0n l T l 的納米點陣，納米點呈現(xiàn)良好導電性，對D A 、U A 有一定的催化作用。而雙層膜修飾電極D N A ／P p ．A B S A ／G C E 對U A 、D A j f I I A A 有強烈的電催化氧化作用，使三者的D P V 氧化峰分別出現(xiàn)在0 ．3 0 8 、O ．1 7 2 和- 0 ．0 0 4V ( v s ．S C E ) ．因而能夠進行同時測定。該電極對D

5、A 有明顯的表面富集和增強電流響應的作用，而對A A 有強烈的排斥和降低干擾的作用，能在1 0 0 0 倍A A 共存時選擇性測定D A 和U A ，檢測限分別為8 8 n m o l ／L 和O ．1 9 ：a m o l ／L ，電流靈敏度比單層修飾電極D N A ／G C E 和P 峭B s A ／G c E 分別高4 倍和5 倍，雙層膜修飾電極的優(yōu)秀催化能力來自：于二D N A 層和P p ．A B S A 層的協(xié)同作用。在G

6、c E 上恒電位電沉積R N A 帶0 備7 “ R N A 修飾電極( R N A ／G C E ) a 條件實驗表明，R N A 在電極表面進行共價固載的優(yōu)化電位為1 ．8V ( v s S C E ) ，和D N A的固載情況相近。R N A ／G C E ( 1 ．8V ) 對A A 、D A 和U A 的氧化具有強烈的電催化作用，使三者的D P v 氧化峰分別出現(xiàn)在一0 ．0 1 6 ，O ．1 6 8 和0 ．3 1 2V