（復(fù)合）二氧化鈦納米管增強(qiáng)電化學(xué)發(fā)光機(jī)理及應(yīng)用.pdf

1、電化學(xué)發(fā)光分析法(ECL)具有靈敏度高、儀器簡(jiǎn)單、響應(yīng)迅速、可控性好、背景噪聲低及線性范圍寬等突出優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)已成為一種被廣泛研究和應(yīng)用的分析方法，并被成功地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、免疫測(cè)定、痕量分析以及臨床診斷等眾多實(shí)際及研究領(lǐng)域。
　　氧化應(yīng)激(Oxidative stress, OS)使生物體產(chǎn)生過(guò)多的活性氧(ROSs)，繼而破壞細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、DNA、細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致人體的疾病及衰老。我們課題組的前期研究表明ROSs對(duì)魯米諾的E

2、CL有顯著的增強(qiáng)作用，而抗氧化劑(AOX)則能夠捕捉或者清除自由基而猝滅 ECL信號(hào)，因此利用 ECL技術(shù)可以非常靈敏的檢測(cè)ROSs和AOX。本論文全面總結(jié)及論述了ECL分析方法的基本原理、常見(jiàn)的ECL體系、ECL生物傳感器、納米半導(dǎo)體材料在 ECL傳感器方面的應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容。研究表明氧化應(yīng)激與糖尿病有著密不可分的關(guān)系，因此本工作還介紹了目前國(guó)內(nèi)外糖尿病的發(fā)病情況及相關(guān)的糖化血紅蛋白(HbA1c)的檢測(cè)方法，進(jìn)一步把我們制備的ECL生物

3、傳感器應(yīng)用于糖化血紅蛋白的測(cè)定。本研究工作分兩步，第一步：構(gòu)建可分別檢測(cè)ROSs及AOX的基于TiNTs/ITO的ECL傳感器；第二步：基于上述TiNTs/ITO的ECL傳感器，構(gòu)建檢測(cè)HbA1c的ECL生物傳感器，具體內(nèi)容如下：
　　1、將二氧化鈦納米管(TiNTs)固定修飾在氧化銦錫(ITO)導(dǎo)電玻璃表面，該材料可以強(qiáng)烈的增強(qiáng)魯米諾的ECL，并構(gòu)建了一種新型的TiNTs/ITO電化學(xué)發(fā)光傳感器。利用多種分析測(cè)試方法對(duì)TiNTs

4、及TiNTs/ITO電極的表面形態(tài)、結(jié)構(gòu)和性能，如比表面積和透光率等進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明該ECL傳感器在近中性的流動(dòng)注射分析(FIA)體系中，在較低激發(fā)電位和近中性 pH值條件下，仍具有非常強(qiáng)的電化學(xué)活性和電化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度。TiNTs/ITO傳感器對(duì)活性氧響應(yīng)靈敏，對(duì)抗氧化物如白黎蘆醇表現(xiàn)出極其靈敏的響應(yīng)，并對(duì)產(chǎn)生這種結(jié)果的原因進(jìn)行了深入研究，揭示了TiNTs/ITO傳感器對(duì)魯米諾ECL增敏的機(jī)理。在最優(yōu)化的條件下，其對(duì)白藜蘆醇檢測(cè)的

5、線性范圍為0.1 mg L-1-30 mg L-1，絕對(duì)檢出限低，為1.65×10-10 g。測(cè)定獼猴桃和藍(lán)莓兩種水果的抗氧化能力，其數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)磷鉬藍(lán)法所的數(shù)據(jù)相符，得到了令人滿意的結(jié)果。
　　TiNTs/ITO傳感器具有許多優(yōu)勢(shì)如高靈敏度、寬線性范圍、較低的檢出限和微量的樣品體積。更重要的是，我們構(gòu)建的傳感器是一個(gè)在生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究活性氧和抗氧化物質(zhì)的性能優(yōu)異的測(cè)試平臺(tái)。
　　2、在上述研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)物理/化學(xué)作用使

6、用3-氨丙基三甲氧基硅氧烷(APTMS)的水解產(chǎn)物作為助劑，成功制備納米復(fù)合物 Au/TiNTs，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。創(chuàng)新性地提出了在Au/TiNTs/ITO電極表面固定果糖纈氨酸氧化酶(FAO)，構(gòu)建高性能和靈敏的測(cè)試糖化血紅蛋白(HbA1c)的ECL生物傳感器。在最優(yōu)化條件下，使用該生物傳感器,以果糖纈氨酸(FV)作為底物,研究了電極對(duì)FV的響應(yīng)，其線性范圍為4.0×10-9 mol L-1至7.2×10-7 mol L-1，檢出