一、ss-DNA在纳米金上固载和杂化的电化学传感研究（论文文献综述）
乔秀娟[1]（2021）在《基于八种功能纳米材料的高性能电化学传感研究》文中指出纳米材料及其纳米复合材料由于具有形貌、组成、结构和尺寸可控,比表面积大、导电性强、催化及协同催化性能好等突出特点,在环境、食品和疾病检测等领域得到越来越广泛的应用,亦为电化学传感研究提供了新的发展机遇。本论文制备了八种新型纳米复合材料,并基于这些纳米材料分别构建了三种高性能过氧化氢（H2O2）无酶电化学传感器和五种基于适体的电化学生物传感器,研究了传感界面材料的种类、形貌、组成、结构、尺寸及其电催化性能与传感器响应性能间的关系、信号放大技术和双信号输出模式与高性能传感器响应性能间的关系,分别建立了检测H2O2、c Tn I、PAT及OTA的电化学传感新方法。该研究可丰富电分析的方法,亦可为食品污染物和疾病标志物的检测提供借鉴。该学位论文分为三章,作者的主要贡献有如下两方面:1.制备了Au NPs/Mn O2、Cu-TCPP MOF/Cu5.4O NPs和NHC@Ag USNPs纳米复合材料,并构置了基于上述纳米复合材料的三种H2O2电化学传感器,建立了H2O2检测的新方法。TEM、SEM、XRD、XPS等对复合材料的形貌、组成、结构和尺寸研究的结果显示,合成的Au NPs/Mn O2为球形多孔花状结构,直径10 nm左右的Au NPs在Mn O2表面均匀分散;Cu-TCPP MOF/Cu5.4O NPs为二维纳米复合材料,Cu5.4O NPs粒子为4.0 nm左右的纳米球状结构,且均匀分布在Cu-TCPP MOF表面;制备的NHC@Ag NPs中Ag NPs粒径为2.5 nm左右的球状结构,分散均匀,没有团聚。电化学研究结果表明,Au NPs/Mn O2纳米复合材料催化还原电流响应信号与H2O2浓度在2.5-1.4×103?mol·L-1和1.4×103-13.9×103?mol·L-1的范围内呈线性关系,检出限为0.3μmol·L-1;Cu-TCPP MOF/Cu5.4O NPs纳米复合材料催化H2O2的线性范围为0.1-0.6×103?mol·L-1和0.6×103-20.6×103?mol·L-1,检出限为0.03?mol·L-1;而NHC@Ag USNPs展现出更加优异的电催化性能,其线性范围为0.1-0.1×103?mol·L-1,0.1×103-0.6×103?mol·L-1和0.6×103-20×103?mol·L-1,检出限为0.02?mol·L-1。三种H2O2电化学传感方法相比较,催化性能随着纳米催化剂的粒径的减小而迅速增加,因此,Cu-TCPP MOF/Cu5.4O NPs纳米复合材料催化H2O2的性能比Au NPs/Mn O2的催化线性范围较宽,检出限降低10倍。而粒径最小的Ag NPs展现出更加优异的电催化性能,与同类传感方法比较,本方法具有最宽的线性范围和最低的检出限。2.制备了NGE、MoS2和Cu-TCPP MOF三种层状纳米材料和两类不同的金纳米粒子（传统金纳米粒子和氮杂环金属有机配体稳定的金纳米粒子（NHC@Au NPs））。分别构建了三种基于层状纳米材料的高灵敏电化学生物传感器和两种基于不同球形纳米金的双信号生物传感器,建立了食品污染物和疾病标志物检测的新方法。SEM、TEM、XRD和XPS等手段对上述纳米材料进行了表征,结果显示,NGE、MoS2和Cu-TCPP MOF为三种层状材料,NGE和Cu-TCPP MOF均为微米级,具有较多的褶皱和较大的比表面积;传统纳米金和NHC@Au NPs均为球形纳米材料,而NHC@Au NPs比传统纳米金具有更小的尺寸和比表面积;热稳定性结果表明,NHC@Au NPs比传统纳米金更稳定,使其适合在生物体内的应用。电化学性能研究结果发现五种方法特异性均很好。针对三种基于层状纳米材料的电化学生物传感器,研究了信号放大技术与建立了高灵敏电化学生物传感新方法的关系,发现基于MoS2纳米片适体电化学生物传感器的线性范围为10×10-6-1?mol·L-1,检出限为3.3×10-6?mol·L-1;基于NGE的无标记的适体电化学生物传感器的线性范围为2.5×10-7-2.5×10-2μmol·L-1,检出限为1.8×10-7?mol·L-1;而基于Cu-TCPP MOF纳米片的适体电化学生物传感器的检出限为线性范围是显示为2.5×10-7-2.5×10-1?mol·L-1和2.5×10-1-25?mol·L-1,检出限0.8×10-7μmol·L-1。相比无信号放大措施的基于MoS2纳米片适体电化学生物传感器的检测性能,具有信号放大措施的基于NGE/Cu-TCPP MOF的适体电化学生物传感器检测性能均有提升;且与同类型的OTA生物传感器相比,基于Cu-TCPP MOF的适体电化学生物传感器的线性范围可扩宽1个数量级,最终检出限可降低18倍。针对不同球形纳米金的双信号生物传感器,研究结果表明,两种生物传感器均可输出两种信号,使得生物传感器的输出信号的准确性得以提升;基于传统金纳米粒子的荧光-电化学适体生物传感器输出荧光和电化学两种信号,而基于水溶性超稳定的金纳米粒子的双信号适体电化学生物传感器输出两种电化学信号;本工作不仅提升了电化学生物传感器的灵敏度,也改善了电化学输出信号的准确性,使得电化学生物传感器的性能得以提升。
马静[2]（2021）在《金纳米生物传感器的制备及其在重金属检测中应用》文中指出地球化学循环和人为生产活动产生的有害重金属离子已经对自然环境与人类健康构成了严重的威胁。其中银离子（Ag+）,汞离子(Hg2+)属于最普遍的强毒性重金属离子。由于它们不可自然降解的且具有很强的生物富集性,可导致人体机制的一系列紊乱,损害人体健康,破坏人类的正常生活。近年来,开发了一系列实时有效的重金属检测技术。然而,传统的检测技术需要昂贵的仪器和繁琐的操作步骤,因此,无法真正应用于实际检测中。基于重金属离子与特定DNA碱基的选择性结合的电化学传感器因其仪器简单便携、检测时间较短、电极易于修饰且可用于混浊或有色样品而具有巨大的应用潜力。用作构建传感平台的纳米材料在促进信号放大、加快电子转移中起着至关重要的作用。其中Au NPs因其制备工艺简单、制备方法众多、化学稳定性高、导电性高、生物相容性好、电活性表面积大等独特性能,成为了一种具有巨大应用前景的生物传感器材料。因此,本文通过修饰Au NP电极为工作电极来构建生物传感器,利用电化学方法分别检测痕量重金属Ag+、Hg2+,主要内容如下:（1）在常规金（Au）电极表面通过1,3-丙二硫醇（SH-C3H6-HS）和金纳米粒子（Au NPs）的依次自组装成功制备了金纳米粒子/金修饰电极（Au NPs/Au）。与Au电极相比,Au NPs/Au电极有效提高了单链DNA的负载率和后续的杂交效率。Ag+被胞嘧啶碱基（C）捕获后,C-C错配的两条DNA单链形成牢固的双螺旋,根据这一原理,优化了Ag+传感界面构筑的条件并利用电化学阻抗（EIS）进行了表征,随后利用扫描电化学显微镜（SECM）高选择性地检测Ag+。结果显示,传感器对Ag+的浓度检测范围为50-400 nmol/L,检测限为40 nmol/L（S/N=3）。除此之外,该新颖的检测方法还具有良好的稳定性、选择性、重现性和实际应用价值。（2）在常规金（Au）电极表面电沉积纳米金（Au NPs）作为基底,并优化了电沉积的电位及时间,与Au电极相比,Au NPs/Au电极增加ss DNA的引入量,随后,50℃下硫堇（Th）依靠胸腺嘧啶碱基（T）和Hg2+的特异性结合迅速嵌入ss DNA双螺旋内部,并通过EIS、SEM等手段对Hg2+传感界面表征,最后,利用差分脉冲伏安（DPV）测定Hg2+的含量。结果表明,在最佳条件下,传感器对Hg2+的线性范围为10-100 nmol/L,检出限低至7.4 nmol/L（S/N=3）。另外,该传感器具有良好的选择性和实际应用性。
寇贝贝[3]（2021）在《纳米酶级联催化放大的电化学生物传感器研究》文中进行了进一步梳理将生物传感和电化学分析技术结合的电化学生物传感器由于具有灵敏度高、选择性好、稳定性强、成本低、能在复杂的体系实现快速检测等优点,已被广泛用于疾病诊断、环境监测、食品分析等领域。在构建电化学生物传感器时,引入多种信号放大技术提高生物传感器的灵敏度是实现对低含量生物分子的灵敏检测不可或缺的手段。其中,纳米酶因其成本低、稳定性高、可回收重复使用并且催化活性可调等独特的优势,成为天然酶的理想替代物,使得纳米酶级联催化放大成为构建高催化效率的电化学生物传感器的有效途径。基于此,本论文从纳米酶的空间分布（如酶间距和酶比例）以及底物/中间体的质传递两方面入手对纳米酶级联催化活性进行调控,并结合多种核酸信号放大策略进一步提高检测灵敏度,从而构建高灵敏、高催化效率的电化学生物传感器用于生物分子的检测。主要内容如下:1.DNA纳米柱作为支架调控纳米酶比例和间距构建高效级联催化平台在多酶系统中,级联酶合理的空间排列对于获得高效的级联催化至关重要。然而,一些传统的DNA支架,例如DNA折纸,DNA四面体和DNA纳米镊子仅限于对酶比例或酶间距的单因素调控,在同一系统中无法获得最佳酶比例和酶间距,导致中间体在酶级联过程中的无效扩散,因此催化效率受限。为了解决上述问题,本工作我们使用AuNPs（类葡萄糖氧化酶活性）和氯化血红素/G-四链体DNA酶（hemin/G-quadruplex DNAzyme,类过氧化物酶活性）作为模型酶,DNA纳米柱作为支架,在同一个分析系统调控酶比例并连续调控酶间距,从而构建高效的纳米酶级联系统。具体来讲,通过改变DNA多面体的边数,有效地控制固定在设计位置的纳米酶比例,最终得到以四棱柱（QP4）为支架时最佳纳米酶比例为1﹕4。而且,四棱柱在电极表面逐层组装形成的DNA纳米柱可作为DNA walker的运动轨道,通过toehold介导的链置换反应驱动DNA walker自上而下的行走,进而实现对酶间距的连续调控,避免了传统方法调控不同的酶间距需要重新构建生物传感界面,因此减少了批间差异,具有操作灵活、可控性强、节省时间等优点。基于双因素调控策略的高催化酶级联系统,我们构建电化学生物传感平台实现对Pb2+灵敏检测,线性范围为20 nmol·L-1到10 mmol·L-1,检测限低至5.5 nmol L-1,这为开发新一代高性能纳米酶级联平台提供了动力,可用于生物分析和生物诊断。2.高效级联催化再生双功能纳米酶用于电化学检测生物分子通常,报道的纳米酶只具有一种酶活性,会与辅酶结合构建酶级联系统用于提高测定系统的灵敏度。然而,第一种酶产生的中间体需要向辅酶运输,这个过程不可避免会产生无效扩散和副反应等,使得酶级联催化效率受限。在本工作中,我们采用同时具有两种催化功能的纳米酶（β-环糊精功能化的金纳米颗粒,β-CD@AuNPs）作为催化剂,在葡萄糖存在情况下一步引发级联反应,这个过程中所产生的中间体不需要向辅酶传输而被自身原位消耗,可以有效地避免上述问题。最终获得高效级联催化放大用于8-羟基-2′-脱氧鸟苷（8-OHdG）的灵敏分析,线性范围为0.1 pmol·L-1～10 nmol·L-1,检测限低至30 fmol·L-1。另外,在紫外/可见交替照射下,标记有亚甲蓝（MB）的目标物循环扩增产物被可逆的捕获/释放可实现纳米酶级联催化再生,克服了传统再生策略需要引入外来物质,操作不灵活和耗时的缺点。总的来说,该策略为双功能纳米酶实现高效级联放大提供了一条可行的途径,可广泛应用于生物催化和生物测定。3.基于孔径可调的COF胶囊封装纳米酶构建高效酶级联催化平台用于miRNA-21电化学检测将蛋白酶封装到金属-有机框架（MOFs）的孔道中可以避免其暴露在恶劣环境中。该策略为蛋白酶提供了微环境,提高了蛋白酶的稳定性。然而MOF狭小的孔径使得蛋白酶构象转变受阻,限制了底物和中间体的扩散效率,从而降低酶催化效率。在这项工作中,我们使用MOFs作为牺牲模板构建用于封装双功能纳米酶（hemin-AuNPs）的中空共价有机框架（COF）胶囊,同时提高了封装酶的稳定性和催化活性。级联反应始于AuNPs催化葡萄糖产生葡萄糖酸并伴随过氧化氢（H2O2）的产生,产生的H2O2被限制在COF胶囊的腔内用于hemin的原位氧化反应,加速了中间物的质转移,从而获得增强的酶级联活性。更重要的是,通过改变COF胶囊的孔径可以有效地控制底物的质传递速率,从而实现对酶级联催化效率的有效调控。另外,COF胶囊显示出很好的稳定性,避免了MOF在酸性或碱性环境中结构容易坍塌的缺点。在最优的酶级联催化作用下,我们构建了电化学生物传感平台用于miRNA-21的灵敏分析,检测范围为2.5 pmol·L-1～25nmol·L-1,检测限低至0.8 pmol·L-1。这项研究为开发新一代高性能纳米酶级联平台提供了新机遇,在生物技术、生物分析和疾病诊断方面具有很大的潜力。
王存[4]（2021）在《基于新型无机发光体及信号放大策略电致化学发光传感器研究》文中研究表明电致化学发光（Electrochemiluminescence,ECL）,作为电化学技术的一个分支,是目前分析化学研究领域中一种简单、高效、灵敏的分析检测方法。ECL除了具有经典化学发光的高灵敏度、宽动态范围,还具有电化学方法的快速、灵敏和良好稳定性等优点,更克服了传统电化学技术中充放电电流和副反应干扰对灵敏度的影响,在临床疾病诊断、药物检测、食品安全、环境监控、病原微生物研究等领域得到了广泛的应用。ECL主要是将发光材料（发光体）修饰到电极表面后,在一定电压下发光体发生氧化还原反应,形成不稳定的激发态产生的一种发光现象。因此ECL传感器构建过程中,发光体起着至关重要的作用。经典的ECL材料,如鲁米诺、联吡啶钌、量子点和贵金属纳米簇等虽然被广泛研究,但仍然面临以下挑战:（1）如何简化发光体制备过程,提高产量并降低成本;（2）如何降低发光体的激发电位（低激发电位可以避免电解液中氧的释放、生物分子损伤和电极的损坏,降低传感器的背景信号,提高其实际应用能力）;（3）如何提高传感器稳定性,避免测试过程中发光体从电极表面脱落;（4）如何实现镧系元素直接生成ECL。近几年,为进一步提高传感器灵敏度,达到微量甚至痕量检测分析物的目的,核酸信号放大策略和DNA纳米机器也被广泛应用于ECL传感领域。基于此,本论文主要设计合成了新型无机发光体,结合核酸信号放大策略与DNA纳米机器等信号放大策略,构建了高灵敏ECL传感器用于目标物的痕量检测,为新型ECL发光体的合成和ECL分析检测提供借鉴和参考。本论文的具体研究内容如下:（1）基于多重能量共振转移和目标物循环信号放大技术构建3D DNA纳米机器传感研究本工作借助Pb2+依赖的DNAzyme辅助目标物循环扩增技术构建了一种新型多重能量共振转移电致化学发光（ECL-RET）体系的三维（3D）DNA纳米机器生物传感器。通过目标物循环扩增技术和3D DNA纳米机器联用,提高了传感器的灵敏度。三（4,4’-二羧基-2,2’-二联吡啶）合钌(Ru（dcbpy）32+)作为传统的无机发光体存在难以修饰、发光信号不稳等缺点,实验通过酰胺化反应将Ru（dcbpy）32+与3D DNA纳米机器键连,防止发光体在检测过程中脱落,提高了传感器的稳定性。当Pb2+存在时,微量目标物可转换为大量的二级目标物（A3）;随后,A3可以与3D DNA纳米机器的探针杂交,触发3D DNA纳米机器的运动和多重ECL-RET。在多重ECL-RET中,荧光染料（AF）作为有效的能量转移供体,可将能量转移给能量受体铂纳米簇（Pt NCs）和Ru（dcbpy）32+;Pt NCs同时可以作为供体将能量传递给Ru（dcbpy）32+。结果表明,该生物传感器具有较高的ECL效率,是经典的三（2,2’-联吡啶）氯化钌(Ru（bpy）32+)的1.78倍。此外,该生物传感器实现对mi RNA-141的高灵敏检测,线性范围为1.0×10-17～1.0×10-7 mol·L-1,检测限为3.3×10-18 mol·L-1（S/N=3）。（2）新型发光配合物合成及电致化学发光生物传感研究通过酰胺键将发光体Ru（dcbpy）32+引入到电极表面,然而受化学反应条件限制,其固载量依然有限。因此如何将Ru（dcbpy）32+制成不溶于水的发光体并固定在电极表面以提高其ECL发光强度和效率、降低激发电位,是构建ECL传感器的关键。本项研究中我们利用Ce3+和Ru(dcbpy3)2+配位合成了一系列形貌不同和发光强度可调的发光纳米结构配合物（Ce-Ru-NCPs）,筛选出ECL信号强、产量高的花状Ce-Ru-NCP作为ECL发光体,构建Ce-Ru-NCP/S2O82-阴极发光体系,其ECL效率约为经典Ru（bpy）32+/S2O82-体系的2.3倍。同时Ce-Ru-NCP传感器能够在低的激发电位（-0.9 V）下产生强而稳定的ECL现象,避免了电解液中氧的释放,电极的损坏和生物分子的损伤。为进一步提高传感器的灵敏度,将两个单足3D DNA步行器结合在一起形成双足3D DNA步行器。通过双足3D DNA步行器的运行,少量目标物可以转化为大量的二级目标物（由猝灭剂多巴胺标记）,猝灭Ce-Ru-NCP/S2O82-体系的ECL信号,进而实现对mi RNA-141的灵敏、快速检测。线性范围为1.0×10-16～1.0×10-6 mol·L-1,检测限为3.3×10-17 mol·L-1（S/N=3）。由此可见,本方案方法显着提高了传感器灵敏度,在ECL分析中具有潜在的应用前景。（3）基于纳米金与镧离子掺杂的硫化镉量子点能量共振转移的多功能电致化学发光传感研究研究发现镧系元素(Ce3+)能够改善发光体Ce-Ru-NCPs的发光性能,这主要是由于镧系元素具有独特的光学特性,如高量子产率和长发光寿命等。因此本章立足如何进一步将镧系元素引入发光体,以改善发光体的发光强度和寿命。本项研究通过将镧系元素(La3+)掺杂到硫化镉量子点中,合成了一种新型无机发光体（Cd S:La QDs）,其发光强度是传统Cd S QDs的5.0倍。以Cd S:La QDs为发光体,设计了一种基于Cd S:La QDs和金纳米粒子（Au NPs）之间距离远/近依赖的ECL信号增强/猝灭体系。在Hg2+存在下,由于胸腺嘧啶-Hg2+-胸腺嘧啶(T-Hg2+-T)结构的形成,寡核苷酸的构象由线型变为发夹型,使Au NPs靠近Cd S:La QDs而产生共振能量转移（RET）,进而猝灭ECL信号,信号关。最后,在传感器上孵育凝血酶（TB）,可形成稳定的凝血酶复合物,导致Au NPs从电极表面脱离,ECL信号再次恢复（信号开）。这种“开-关-开”方法成功应用于检测Hg2+和TB,线性范围分别为1.0×10-12～1.0×10-5 mol·L-1和1.0×10-16～1.0×10-6 mol·L-1,检测限（S/N=3）分别为3.0×10-13 mol·L-1和3.0×10-17 mol·L-1。（4）超稳定低激发电位发光镧系金属有机凝胶制备及传感应用研究镧系金属有机凝胶（MOG）作为一种新型的多孔软杂化超分子材料,因其独特的光学特性而引起了人们的广泛关注。本工作大规模地合成了具有多孔网络结构的新型发光镧系金属有机凝胶（Tb-Ru-MOG）,该Tb-Ru-MOG发玫瑰红色荧光并可应用于ECL传感器,其发光波长为679 nm。初步实验表明,Tb-Ru-MOG具有良好的机械可逆性,高的热稳定性和超声稳定性以及强的耐酸碱性能,并具有特定的ECL发光特性。此外,Tb-Ru-MOG修饰电极连续扫描8000 s,室温保存3个月后,ECL强度仅下降2.0%和0.1%。与经典Ru（bpy）32+/S2O82-体系相比,Tb-Ru-MOG/S2O82-具有更低的激发电位（-0.85 V）,更稳和更强的ECL信号。将修饰传感器成功用于肾上腺素的检测,线性范围为1.0×10-10～1.0×10-3 mol·L-1,检测限为5.2×10-11 mol·L-1（S/N=3）。以上结果表明,Tb-Ru-MOG的制备为新型无机ECL发光体的合成提供了参考,在传感器领域具有推广应用前景。（5）基于Ce3+掺杂Tb PO4新型无机发光体合成及传感应用研究尽管镧系元素具有量子产率高和发光寿命长等独特的光学特性,但是受限于低的ECL发光强度和效率,目前镧系元素的直接ECL发光在传感器的应用还处于起步阶段。本工作通过共沉淀法,室温下合成了一系列Ce3+掺杂的Tb PO4（Tb PO4:Ce,Tb:Ce的摩尔比分别为9:0、9:1、9:3、9:5、9:7、0:7）。随着Ce3+的增加,Tb PO4:Ce的形貌经历了从纳米纤维到纳米棒,到纳米花,最后再到纳米片的变化过程。同时,研究了该系列Tb PO4:Ce的ECL性能,发现当Tb3+与Ce3+掺杂比为9:1时,ECL强度最大。这主要是由于“双敏化”(配体“天线效应”和Tb3+与Ce3+之间能量转移)明显提高了Tb PO4:Ce的发光强度。另一方面,为了考察Tb PO4:Ce（9:1）在电分析化学中的应用,构建了简单、灵敏的粘蛋白1（MUC1）检测ECL传感平台,线性范围为1.0×10-15～1.0×10-8 g·m L-1,检测限为5.0×10-16 g·m L-1（S/N=3）。这项工作为镧系ECL发光研究开辟了新的途径,也为新的ECL发光体在传感的应用研究提供了思路。
陈鸽[5]（2020）在《基于纳米酶催化的有机磷农药生物条形码分析方法研究》文中进行了进一步梳理农产品质量与安全是全球关注的民生大事,农药残留是最重要的危害因子之一,研究开发高灵敏快速检测农产品中农药残留检测方法是第一时间发现问题、科学监管的重要手段,具有科学价值和现实意义。本论文基于胶体金纳米信号放大原理结合DNA生物条形码识别和纳米酶技术,研究检测农药残留的生物条形码免疫分析方法,实现农药残留高灵敏快速检测。1.首先开展了基于单金属纳米酶Pt催化的生物条形码免疫分析方法研究。通过柠檬酸三钠还原法合成纳米酶Pt颗粒和胶体金颗粒,结合生物条形码免疫分析技术,并制备成胶体金探针和磁珠探针,建立基于纳米酶Pt催化的生物条形码免疫分析方法,实现农药对硫磷的单残留检测。该分析方法的IC50为0.79μg?kg-1,检测限(LOD:IC10)为2.04 ng?kg-1。在水、梨、卷心菜和大米样品中添加回收率是91.06%～114.44%,相对标准偏差（RSDs）从3.59%到15.75%。与GC-MS/MS分析方法进行确证分析,相关性良好。与CLEIA比较,检测限提高1个数量级,结果表明基于纳米酶Pt催化的生物条形码免疫分析方法用于农药的痕量检测准确和可靠。2.在Pt催化的生物条形码免疫分析基础上,进一步开展了基于纳米酶Au@Pt催化的生物条形码免疫分析方法检测对硫磷研究。通过抗坏血酸还原法合成纳米酶Au@Pt颗粒,把DNA链及其互补链分别标记到胶体金颗粒和纳米酶Au@Pt颗粒,制备胶体金探针和纳米酶Au@Pt探针,构建了Au@Pt催化的生物条形码免疫分析方法。该方法的LOD为2.13 ng?kg-1,IC50为1.75μg?kg-1。在大米、梨、苹果和卷心菜样品基质中添加回收率是73.12%～116.29%,RSDs介于5.59%～10.87%之间。在基于天然酶HRP催化的对硫磷生物条形码免疫分析方法中,方法的IC50和LOD分别为5.83μg?kg-1和20.82 ng?kg-1。与天然HRP催化的生物条形码免疫分析相比,该分析方法的LOD提高1个数量级。结果表明基于Au@Pt纳米酶催化的生物条形码免疫分析法应用在农产品农药残留检测灵敏度更高、稳定性更好。3.在Au@Pt催化的生物条形码免疫分析方法检测对硫磷的基础上,进一步开展基于纳米酶Au@Pt催化的农药多残留生物条形码免疫分析研究。通过制备对硫磷、三唑磷和毒死蜱三种农药相应的胶体金探针和磁性纳米探针、把羧基修饰DNA链标记到氨基修饰的96孔板,构建了基于纳米酶Au@Pt催化的农药多残留生物条形码免疫分析方法,实现对硫磷、三唑磷和毒死蜱的多残留检测。在该分析方法中对硫磷、三唑磷和毒死蜱的LOD分别为9.88 ng?kg-1、3.91 ng?kg-1和1.47 ng?kg-1,IC50分别为0.74μg?kg-1、0.65μg?kg-1和1.06μg?kg-1。在卷心菜、苹果、梨和大米基质中,添加回收率是71.26%～117.47%,RSDs的范围是2.92%～14.52%。结果表明该方法同时检测对硫磷、三唑磷和毒死蜱方法可靠,为农药多残留检测提供了高灵敏度分析方法。
彭秀英[6]（2020）在《二维纳米材料的可控合成及其能源电催化和传感应用》文中提出二维纳米材料独特的结构,优异的光、声、电、磁、热等性能,使其在能源催化、传感、生物医药等领域具有广阔的应用前景。本文从几种典型的过渡金属基二维纳米材料入手,通过改变合成策略,对材料的组分及结构进行调控,获得了性能优异的功能材料,将其应用于燃料电池、电解水析氧及生物传感方面,并探索了材料组分、结构与性能的关系,为二维纳米材料的设计合成提供了一定的理论指导。1.针对目前燃料电池催化剂金属Pt资源匮乏、价格昂贵这一现状,设计引入相对便宜、与Pt晶格匹配度高及催化活性好的金属Pd元素,开发二元Pt基催化剂。本实验借助易于合成的Pd纳米片来构建二维双金属Pt基纳米晶电催化剂,通过晶种生长法在超薄的Pd纳米片上外延生长了枝状的Pt纳米晶,得到了异质结构的枝状Pd-Pt纳米片（Pt-on-Pd DNSs）。通过调控Pt前驱体K2PtCl4与种子Pd纳米片的摩尔比,可以在Pd纳米片上形成不同密度的Pt纳米枝,摩尔比越大,Pt纳米枝越稠密。制备的双金属催化剂对ORR及MOR均表现出优于商业Pt/C催化剂的催化活性,其中最佳组分纳米晶的ORR质量比活性是商业Pt/C催化剂的2.2倍,MOR质量比活性是商业Pt/C催化剂的3.4倍。此外,纳米片上空间分离的Pt枝也使Pt-on-Pd DNSs催化剂在ORR中具有较好的稳定性,10,000圈的加速耐久性试验后比活性和质量活性损失分别仅为5.4%和18.9%,而Pt/C催化剂的活性损失分别为28.0%和50.0%。将这一枝状纳米片结构推广到其它二维金属纳米片基底上,可以用于合成性能优异的铂基电催化剂。2.针对目前电解水析氧过电位高,成本高,能量转化效率低等问题,致力于开发研究高效、便宜的非贵金属OER催化剂。这里提出了一种自上而下制备无定型二元及三元FeCoNi氢（氧）氧化物的策略。利用硼氢化钠将金属盐前驱体还原成零价的金属块体材料,然后利用谷胱甘肽与金属的配位作用,在碱性条件下将金属块体材料刻蚀成具有特定形貌的纳米材料。通过调控谷胱甘肽配体浓度、pH值及反应时间实现了单金属花状Fe纳米薄片的合成,将同族金属Co、Ni以单掺杂和共掺杂的方式掺入Fe中,形成了二元FeCo、FeNi和三元FeCoNi的无定型过渡金属氢（氧）氧化物纳米材料。对于二元及三元纳米材料来说,掺杂金属组分的含量对形貌的影响也很大,低掺杂量时以纳米片结构为主,高掺杂量时以链球状结构为主。随后考察了该系列无定型氢（氧）氧化物在碱性条件下对OER的催化活性和稳定性。研究发现,与未掺杂的单金属催化剂相比,二元和三元催化剂具有明显增强的OER催化性能;而同系列掺杂催化剂组分含量对催化剂的催化活性具有决定性作用。这一系列组成和形貌对催化剂性能调控的研究,为电解水析氧反应非贵金属催化剂的开发和研究提供了一定的借鉴。3.MXenes是一类典型的层状二维材料,其丰富的元素组成、松散的层状结构、可调的层间空隙以及良好的导电性,使其在超级电容器、金属离子电池等储能领域表现非常诱人的优势和前景。MXenes在传感领域的应用受限于该类材料的厚度,而薄层MXenes纳米片具有更高的比表面积以及可修饰的表面在传感平台的构建上更受人们青睐。与其他类石墨烯二维纳米材料一样,薄层MXenes纳米片本身也不具有发射荧光的能力,但却是很有效的荧光猝灭剂。基于这一思路,以Ti3C2为模型,开发设计了基于二维MXene纳米片的开关型荧光传感器用于人乳头瘤病毒亚型DNA的检测。利用Ti3C2纳米薄片对染料标记单链DNA探针强的荧光猝灭能力,以及对单链DNA和双链DNA亲和力的差别,结合核酸外切酶III的信号放大作用实现了DNA高灵敏、高选择的快速检测。通过考察Ti3C2对探针荧光猝灭的量及猝灭时间,分析了Ti3C2与单链DNA相互作用的动力学过程,随后研究了体系的抗干扰能力和对目标物的选择性。在此基础上,该荧光放大传感策略用于测定HPV-18 DNA,线性范围为0.550 nM,检测限达到100 pM,该方法还可用于实际宫颈刮片标本样中HPV-18PCR扩增产物的检测,结果满意。该研究表明,Ti3C2纳米片作为一种很有潜力的二维材料可用来构建性能优异的荧光DNA生物传感器。
杨康兵[7]（2020）在《基于碳和纳米金构建电化学传感器对转基因烟草14-3-3基因转录及蛋白表达水平检测研究》文中指出14-3-3蛋白作为一种天然的二聚体蛋白,在植物细胞中识别并结合靶蛋白白分子,调控植物细胞内的各种生命活动,主要协助营养物质交换和运输、调节植物体生长和发育、促进植物体细胞的新陈代谢、应对植物体外界胁迫、控制植物细胞内信号传递路径等。在植物细胞中,14-3-3蛋白由多个不同的基因编码,不同的14-3-3基因有其功能上的特异性。因此,我们在分析植物体内的不同14-3-3基因功能时,既要检测14-3-3基因的表达水平,也要分析14-3-3基因所表达蛋白的含量。目前通常多采用RT-PCR来检测基因转录水平,同时采用WB检测蛋白表达水平。但是这些检测方法均有着各自的不足,在使用过程中,RT-PCR操作时间较长,且仪器成本运行更高;WB检测方法也存在操作过程较为繁琐,同时还存在检测限不足。相比之下,电化学传感器检测方法具有检测灵敏性更高、操作过程耗时较短、可重复储存使用、检测成本较低等优点。本研究通过构建电化学DNA传感器和蛋白免疫传感器,对本实验室已培植的转基因烟草中的14-3-3g基因转录水平和表达蛋白的含量水平进行检测分析,来验证金标14-3-3蛋白抗体制备的免疫传感器和电化学DNA传感器的可行性与实际应用价值,获得主要研究结果如下:1、基于DNA碱基配对互补性的原理构建DNA传感器,对14-3-3g基因核酸DNA的含量水平进行检测。以丝网印刷碳电极为DNA传感器的工作电极,基于胶体金和壳聚糖的静电吸附将DNA单链分子固定在工作电极上,并作为DNA传感器的DNA探针序列,与单链分子的DNA目标序列根据DNA双链分子的碱基间特异性互补配对并结合的原理,最后被组装并固载于传感器工作电极上。互补的双链DNA通过吸附指示剂亚甲基蓝,组装成完整的DNA传感器。将构建好的DNA传感器连接电化学分析工作台站,在工作电极上滴加盐酸缓冲液Tris-HCl,作为电化学反应液,亚甲基蓝再催化氧化盐酸缓冲液Tris-HCl,形成电化学催化信号电流而被电化学分析工作站检测出来。基于不同浓度的DNA目标序列而形成不同电化学信号电流值的大小,目标DNA序列在0.1-1.15μmol/L范围内时,DPV伏安曲线的电流峰值与目标DNA序列浓度呈良好的线性关系,线性回归方程为y=-13.333x+22.29,R2=0.9951。通过提取14-3-3转基因烟草叶的总RNA,结合DNA传感器工作电极上的DNA单链探针序列,进行碱基互补配对杂交反应,实现对14-3-3g基因转录水平的检测。结果表明与野生对照烟草WT相比,RNAi干扰表达植株i2和i1中的14-3-3g基因的转录水平分别下降63.2%和68.4%;而过量表达植株p2和pl中的14-3-3g基因的转录水平分别上升47.1%和37.3%。这个结果与RT-PCR分析结果相一致,使用该方法进行检测时,无需将所提的RNA反转成cDNA,相比RT-PCR节约了时间和资源。2、制备了基于酶-抗体共偶联金（AuNs）纳米探针进行信号放大的14-3-3蛋白检测免疫传感器。利用金纳米粒子偶联负载过氧化氢催化酶（CAT）和14-3-3抗体（anti-14-3-3）,制得纳米信号探针（CAT-Au-anti-14-3-3 signal probe,简称CASP）。将14-3-3抗体（anti-14-3-3）、14-3-3蛋白（14-3-3）和纳米信号探针（CASP）层层组装到多壁碳纳米管（MWCNTs）和纳米金（Au）修饰的丝网印刷电极（SPCE）表面,制得SPCE│MWCNTs/Au-anti-14-3-3/14-3-3/CASP免疫型传感器,可对H2O2产生还原催化电流。在室温20℃条件下,传感器对14-3-3蛋白检测浓度范围为0.02-5ng/μL时,稳态信号电流值与14-3-3蛋白浓度呈现良好的线性关系:y=356.16x+192.57,相关系数R2=0.9987达到极显着水准;测定的标准偏差均小于0.5%,具有较好的重复性。另外,该传感器对转基因烟草植物14-3-3蛋白检测与传统的Western Blot检测结果较一致。同时,该方法检测限范围比传统的蛋白印迹分析的检测限范围更宽,灵敏度更高。因此,该电化学方法检测具有灵敏度高,免疫性强,选择性和重复性好等优点,可用于对14-3-3蛋白的定量检测。
王丁[8]（2020）在《基于高效酶级联催化放大电化学生物传感器研究》文中研究说明电化学生物传感器是结合生物传感和电化学分析技术的新型分析模型,其具有灵敏度高、选择性好、成本低廉、稳定性强、能在复杂的体系中进行快速检测等特点,已被广泛应用在临床分析与疾病诊断等领域。目前,为了满足在临床分析与诊断过程中对目标物的痕量分析,多种信号放大技术被开发应用于放大电化学传感器的输出响应,提高传感器的性能。其中,酶因其自身具有专一性,高效性,反应条件温和等优点使得酶催化放大技术成为电化学信号放大技术中运用较成熟的技术之一。同时,酶级联反应是一种由前一步酶促反应产生后一步酶促反应底物的多酶协同反应,在这种情况下,能够降低中间体的无效扩散,提高酶级联反应的催化效率,因此,它也被越来越多的应用于生物传感领域的研究。基于此,本论文设计了多种高效率的酶级联催化放大体系,实现对多种肿瘤标志物的电化学灵敏检测。具体工作如下:1.基于DNA二聚体纳米器件操纵高效酶级联反应构建灵敏电化学生物传感器传统级联酶的固载一般会借助于纳米基质材料,例如碳纳米管,石墨烯,金属及其氧化物或者金属有机框架材料等。但是,在这种情况下,级联酶是随机,无序地吸附或者共价修饰到基质材料表面,限制了酶级联催化放大效率。为了解决这个问题,本工作中制备简单的DNA二聚体纳米器件来对级联酶葡萄糖氧化酶（GOx）和辣根过氧化物酶（HRP）进行精确定位和组装,克服了传统支撑材料上关于级联酶无序排布的问题。在设计中,靶目标物microRNA-21诱导简单DNA二聚体纳米器件的组装,使得游离的GOx和HRP在目标物的驱动下固定在DNA二聚体纳米器件上。相比较游离的GOx/HRP催化体系,DNA二聚体纳米器件操纵的级联酶体系的催化效率有着明显的提高,通过监测酶级联电催化信号的变化,构建了灵敏检测目标物microRNA-21的电化学生物传感器,检测范围是0.1pmol/L1 nmol/L,检测限达0.03 pmol/L。另外,这项工作中制备的简单的DNA二聚体纳米器件实现了在纳米级上排列级联酶,获得了高效率的酶级联催化放大来提高电化学传感器的性能,这也为传感分析和疾病诊断中其他生物分子的检测提供了一条新途径。2.基于DNA四面体作为支架精细调控酶级联催化效率用于电化学灵敏检测DNA在生命系统中,高效的酶级联反应还依赖于可靠的支架（如细胞骨架或细胞膜）对级联酶之间距离进行调控。为了模仿生物体内这种高效的催化机制,人们对人工支架的设计给予了极大的关注。一些传统的支架材料,例如MOF材料,金属纳米粒子或者DNA折纸等已被用来调节级联酶之间距离,以提高酶级联反应的催化效率。然而,它们不可避免地存在材料可控性和生物相容性差,或者制备复杂的缺点。本文利用DNA四面体结构的刚性和定向锚固性,将两种模型酶HRP和GOx分别锚定在四面体支架的顶点位置。通过改变DNA四面体的边长,精确调控了级联酶之间的距离,研究了酶间距离对酶级联催化效率的影响。在最优的酶级联催化作用下,构建了一种灵敏的电化学生物传感器用于基因p53片段的DNA检测,检测范围为0.01 pmol/L10 nmol/L,检测限达3 fmol/L,为构建高效的酶级联放大系统提供了一种新思路。3.基于网状DNA四面体支架有序操纵级联酶的定位构建高效酶级联催化放大的电化学生物传感器一些传统的刚性的DNA纳米结构,包括DNA镊子,DNA折纸以及我们制备的DNA四面体已经作为可靠的支架用于精确地控制级联酶的排布和定位,构建了高效的酶级联反应系统。然而,这些DNA纳米支架操纵的级联酶系统也存在不可避免的缺陷:系统中任何两个支架之间的相互独立性使得单个支架只能同时操纵一对或两对级联酶,这不能保证所有级联酶的有序排列,酶级联反应的催化效率依然受限。在本工作中,我们将分别修饰有GOx和HRP的两种DNA四面体（TDN）支架单元在功能化的电极表面进行交替和等距的组装,在电极界面形成了网状DNA四面体纳米结构。在这种情况下,四面体支架上的所有级联酶呈现阵列排布,阵列中任意一个GOx产生的催化中间产物可以同时扩散向四个相邻的HRP酶表面,从而降低酶级联反应过程中中间产物的无效扩散。以此为概念,基于高效的酶级联放大体系我们构建了灵敏的电化学传感器,实现了对目标物凝血酶的灵敏分析,检测范围为1 pmol/L10 nmol/L,检测限达到0.32 pmol/L,在生物合成、生物分析和生物诊断等领域有着广泛的应用前景。4.基于Fe-N掺杂的碳材料作为纳米酶构建新型酶级联催化放大的电化学生物传感器在前面的工作中,我们探究了提高两种天然酶之间的级联催化效率的方法。虽然天然酶具有高的催化活性,但大多数天然酶对热,酸,碱不稳定,结构易发生变化降低活性。同时,天然酶在生物体内的含量很低,难以提纯,生产成本高,因此会在实际应用方面受到一定的限制。为了解决这个问题,在本工作中制备了新颖的Fe-N掺杂的碳材料作为纳米酶构建高效酶级联催化放大的电化学传感器。Fe-N掺杂的碳材料具有好的辣根过氧化物酶的性质,通过结合DNA信号放大技术,目标物循环输出产物驱动电极界面上DNA步行器的行走,使得Fe-N掺杂的碳材料修饰在电极上,与电极界面原本固载的葡萄糖氧化酶构成了高效的酶级联催化系统。通过监测目标物诱导的级联电催化信号的改变,实现了对靶目标物凝血酶的高灵敏定量检测,检测范围是0.1 pmol/L10 nmol/L,检测限为30 fmol/L。本工作设计的天然酶与模拟酶的级联反应综合了天然酶与模拟酶的优点,一定程度上促进了酶级联反应的应用,为高效酶级联放大体系的构建开辟了新思路。
徐佳[9]（2020）在《纳米信号放大技术在液晶传感器检测天蚕素B中的研究》文中研究表明液晶生物传感器是一种基于液晶分子垂直取向变化从而产生光学信号来达到检测目的的传感器。相比于其他检测手段,其具有更低的检测限。然而液晶生物传感器在检测一些小分子（氨基酸）时,由于待测物质体积太小,对液晶扰乱程度低,使得灵敏度降低。而纳米材料具有生物相容好,比表面积大等优点,相对于生物分子体积尺寸更大,因此可以将纳米材料与生物分子进行结合并应用于液晶生物传感器中,可起到信号放大的作用。本课题以纳米金（AuNPs）、纳米银（AgNPs）为信号放大物质,分别与天蚕素B抗体（anti-CB）偶联复合,制备出三种不同偶联复合物,将其用于液晶生物传感器检测天蚕素B中,从而降低了检测限。具体研究内容如下:（1）采用硅烷化试剂法对基底进行自组装。利用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）、二甲基十八烷基（3-[三甲氧基硅烷]丙基）氯化铵（DMOAP）和戊二醛（GA）对基底进行自组装,DMOAP作为有机硅烷长链可以对液晶分子垂直取向进行诱导,APTES+GA作为功能基团将生物分子固定到基底表面。最后,通过接触角和原子力显微镜对基底表面自组装膜进行表征,确定DMOAP/APTES/GA被成功固定到基底表面,即液晶生物传感器基底构建成功。（2）以AuNPs为信号放大物质,采用物理吸附法制备AuNPs与天蚕素B抗体（anti-CB）偶联复合物（AuNPs-anti-CB）,用于检测天蚕素（CB）。利用GA将AuNPs-anti-CB偶联复合物固定在基底表面。依据CB与anti-CB特异性结合,通过AuNPs的放大作用,使液晶分子垂直取向发生较大变化,降低CB的检测限。最后对不同浓度CB及其所对应的图像灰度值进行线性拟合发现,当CB浓度在10-500 ng·mL-1之间时,灰度值与浓度之间呈线性关系为y=0.051x+4.811,CB 的检测限低至 9.28 ng·mL-1。（3）以AuNPs作为信号放大物质,采用化学偶联法制备AuNPs与anti-CB偶联复合物（AuNPs-anti-CB）,用于检测CB。利用N-（3-二甲基氨基丙基）-N’-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）活化羧基后的AuNPs与anti-CB之间的化学反应进行偶联,制备以化学键结合的AuNPs-anti-CB偶联复合物。通过复合物中anti-CB上的氨基与基底GA的醛基反应,将其固定在基底表面,利用抗原抗体发生特异性结合使待测物CB固定到基底表面,由于AuNPs比CB体积更大,所以极大地改变了基底表面地貌,使液晶分子垂直序列发生较大改变,降低了 CB的检测限。研究发现当CB浓度在10-200 ng·mL-1之间时,其图像的灰度值与浓度呈线性相关,线性方程为y=0.068x+5.073,检测限低至2.13 ng·mL-1。（4）以AgNPs为信号放大物质,采用化学偶联法制备AgNPs与anti-CB偶联复合物（AgNPs-anti-CB）,用于检测CB。借助GA将AgNPs-anti-CB偶联复合物固定在基底上,依据CB与anti-CB特异性结合,通过AgNPs信号放大作用,使液晶分子垂直排列被极大地扰乱,从而起到局部光学信号放大的作用,达到检测更低浓度CB的目的。通过对CB浓度与其对应的图像灰度值之间的线性拟合发现,CB浓度在10-100 ng·mL-1之间时,CB浓度与其对应图像灰度值之间的线性关系为:y=0.353x+3.33,其检测限低至1.02 ng·mL-1。
豆保婷[10]（2019）在《疾病标志物电化学生物传感器构建新策略及其应用研究》文中认为标志物作为机体生理活动的重要参与物,对生物体的生理学和病理学研究有重要的指示作用,常见的标志物有RNA、DNA、小分子、蛋白质、氨基酸、细胞等,它们的含量变化与疾病进程密切相关,在疾病预防、早期诊断、药效评估等方面具有广泛的应用。电化学生物传感器因其具有灵敏度高、分析过程简单快速、易于微型化、成本低廉及选择性好等优点,在疾病标志物的分析检测中发挥着重要作用。因此,本文立足于简化实验操作、提高检测的灵敏度和准确度及实现原位实时检测的需求,采用小分子表位和适配体等新型识别元件,借助toehold链置换反应、酶辅助目标物循环以及纳米材料等信号放大策略,引入多种信号输出分子构建了新颖的电化学生物传感器用于多个疾病标志物的灵敏检测。研究结果表明,本课题构建的传感器在抗体检测、单核苷酸多态性筛选及核酸类目标物检测方面均呈现出优良的检测性能,且在实际样品（如血清）检测中具有良好的特异性与灵敏度。此外这些方法实现了全血样品中循环肿瘤细胞的多组分同时测定及细胞小分子的原位实时监测,成功做到从体外疾病标志物的检测过渡到体内检测。具体的研究工作可以分为以下几个部分:1.DNA介导的链置换用于人血清中抗体的电化学灵敏检测该实验体系构建了一个灵敏、简便的电化学传感器用于检测人血清中的抗体。它是基于含有小分子表位的双链DNA探针在金电极表面自组装形成混合单层构建的。目标抗体与双链DNA探针上的小分子表位发生特异性结合并降低双链的解链温度,从而促进亚甲基蓝标记的单链DNA（MB-ssDNA）将抗体标记的DNA从双链DNA探针中置换下来,使得传感器表面捕获大量MB-ssDNA。随后对标记物MB进行电化学氧化可以得到增强的电流响应,即可实现对目标抗体的灵敏检测。在进行条件优化之后,该传感器对地高辛抗体检测的线性范围为1.025.0 nmol/L,检测限达到0.67 nmol/L。且该检测方法呈现出高的选择性,可用于检测人血清中的目标抗体。基于小分子表位作为抗体识别元件而非传统抗原、DNA探针的灵活操作性以及电化学技术独特的性质等优点,该方法有望应用于临床诊断中实现简便、灵敏地检测不同抗体和多种蛋白质。2.目标物诱导DNA探针结构重排用于循环放大和信号增强型电化学检测遗传性酪氨酸血症I型基因该研究将目标物诱导的双链DNA探针结构重排与酶辅助的目标物循环放大技术相结合,构建了信号增强型电化学传感方法用于灵敏检测遗传性酪氨酸血症I型基因。通过自组装方式将双链DNA探针固定在传感电极表面,目标基因的加入使得双链DNA探针发生结构重排并转换为核酸外切酶III的活性底物,这样核酸外切酶III将会剪切DNA探针以实现目标基因的循环再利用。此外通过核酸外切酶III的剪切会移除双链DNA探针中的一条单链DNA,从而在传感器表面上形成许多发夹结构DNA,此时电活性物质MB靠近电极表面从而产生显着增强的电流响应,使传感器实现对目标基因的灵敏检测且检测限低至0.24 pmol/L。同时该方法也可选择性地区分单碱基错配序列,并可用于检测人血清样品中的目标基因。通过对遗传性酪氨酸血症I型基因检测的证明,我们期望该方法可以作为检测不同核酸序列的通用、灵敏传感平台。3.显着增强区分因子的放大的比例型传感器用于电化学筛选单核苷酸多态性单核苷酸多态性（SNPs）的检测对于多种遗传性疾病和癌症的诊断具有重要的临床意义。在该项工作中,我们报道了具有显着增强区分因子的超灵敏比例型电化学传感器用于筛选SNPs。二茂铁（Fc）和MB双标记三螺旋复合探针（THC）在金电极上自组装以构建传感界面。目标物突变型p53基因的加入会引发THC探针的解体,并伴随着Fc标记探针的释放和MB标记探针折叠成发夹结构,最终导致MB与Fc的电流响应比值发生变化。在辅助发夹型探针存在的情况下,通过toehold介导的链置换反应实现目标物的循环放大,明显增强了传感器的比值变化。基于显着的信号放大能力和THC探针优异的特异性,该传感器可以获得较低的检测限和对突变型p53基因高度增强的SNPs区分因子。此外,我们还证明了该传感器在实际样品中的应用,实验结果表明该传感器有望作为检测多种遗传性疾病的新平台。4.适配体功能化及纳米金阵列修饰的磁性石墨烯用于全血中循环肿瘤细胞的电化学多组分同时检测循环肿瘤细胞（CTCs）的识别与检测对于多种癌症的诊断具有重要意义,在肿瘤无创诊断和实时疗效监测方面具有重要的应用前景。然而由于CTCs在全血中的含量非常低,使得CTCs的检测仍然面临着很大的挑战。在该体系中,我们制备了一种新型的适配体功能化的纳米金阵列修饰的石墨烯识别探针,用于从人全血中捕获和分离低丰度的CTCs。此外,采用固载有适配体/电活性物质的纳米金信号放大探针,能够实现低丰度CTCs的多组分同时检测。当探针与含有目标CTCs的样品孵育后,能够有效地将目标CTCs分离出来,并在丝网印刷碳电极上产生两个不同的伏安峰,其出峰电位和电流强度分别反映出CTCs的种类和数量,该传感器在进行多组分检测时对Ramos和CCRF-CEM细胞的检测限分别达到4和3 cells/mL。随着这一概念的成功应用,能够进一步发展全血中多种CTCs的检测策略,并有望用于筛查多种不同的癌症。5.三金属杂化纳米花修饰的MoS2纳米片传感器用于原位实时监测癌细胞分泌的H2O2实时监测活细胞分泌的过氧化氢（H2O2）对阐明多种细胞信号通路起着至关重要的作用,但有选择地检测这些低含量的内源性H2O2仍面临着很大挑战。为了应对这一挑战,我们报道了一种三金属杂化纳米花修饰的MoS2纳米片传感器用于实时监测活的MCF-7癌细胞分泌的H2O2。采用一种简单的湿化学法合成了固载有高分散Au-Pd-Pt纳米花的MoS2纳米片,由于高分散的三金属杂化纳米花与MoS2纳米片的协同作用,使该纳米复合材料对H2O2的电化学还原表现出明显增强的催化活性,从而使体外检测H2O2的检测限降低。此外,将层粘连蛋白糖蛋白固定在纳米复合材料的表面,提高了传感器的生物相容性,促进细胞的粘附和生长,以实现对活细胞分泌的H2O2进行原位电化学监测,该传感器在细胞生物学、临床诊断和病理生理学中具有潜在的应用前景。
二、ss-DNA在纳米金上固载和杂化的电化学传感研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、ss-DNA在纳米金上固载和杂化的电化学传感研究（论文提纲范文）
（1）基于八种功能纳米材料的高性能电化学传感研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 基于纳米材料的电化学传感研究进展 |
| 1.2 本论文的研究内容及意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于纳米材料的高性能无酶电化学传感研究 |
| 2.1 基于Au NPs/MnO_2纳米材料的无酶电化学传感研究 |
| 2.2 基于Cu-TCPP MOF/Cu_(5.4)O NPs的无酶电化学传感研究 |
| 2.3 基于NHC@Ag USNPs的无酶电化学传感研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于纳米材料的高性能适体电化学生物传感研究 |
| 3.1 基于片层纳米材料的适体电化学生物传感研究 |
| 3.1.1 基于MoS_2的肌钙蛋白适体电化学生物传感研究 |
| 3.1.2 基于NGE的赭曲霉毒素A适体电化学生物传感研究 |
| 3.1.3 基于Cu-TCPP MOF的赭曲霉素A适体电化学生物传感器 |
| 3.2 基于纳米金的双信号适体电化学生物传感研究 |
| 3.2.1 基于Ci@Au NPs的电化学-荧光双信号适体生物传感研究 |
| 3.2.2 基于NHC@Au NPs的双信号适体电化学生物传感研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 结论与展望 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）金纳米生物传感器的制备及其在重金属检测中应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 重金属的危害及检测意义 |
| 1.1.1 重金属污染现状 |
| 1.1.2 重金属危害机理 |
| 1.1.3 重金属检测意义 |
| 1.2 传统重金属检测 |
| 1.3 DNA传感器的重金属检测 |
| 1.3.1 DNA与重金属相互作用机理 |
| 1.3.2 DNA生物传感器的应用 |
| 1.4 纳米材料修饰电极 |
| 1.4.1 纳米修饰电极定义 |
| 1.4.2 纳米材料修饰电极种类 |
| 1.4.3 纳米材料修饰电极制备 |
| 1.4.4 纳米修饰电极展望 |
| 1.5 论文研究思路 |
| 第二章 自组装金纳米生物传感器的制备及对银离子的检测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂和材料 |
| 2.2.2 仪器 |
| 2.2.3 金纳米粒子制备 |
| 2.2.4 传感器制备 |
| 2.2.5 电化学测试 |
| 2.3 结果和讨论 |
| 2.3.1 实验原理 |
| 2.3.2 金纳米粒子表征 |
| 2.3.3 金纳米颗粒修饰电极的电化学表征 |
| 2.3.4 金电极与纳米金电极DNA固载量对比 |
| 2.3.5 电化学生物传感器的搭建 |
| 2.3.6 实验条件优化 |
| 2.3.7 电化学生物传感器的灵敏度 |
| 2.3.8 电化学生物传感器选择性、重现性、稳定性 |
| 2.3.9 电化学生物传感器在实际水样中的应用 |
| 2.3.10 在Ag~+存在下DNA双链形成的表征 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 电沉积金纳米生物传感器的制备及对汞离子的检测 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 仪器 |
| 3.2.3 电沉积纳米金修饰电极的制备 |
| 3.2.4 电化学生物传感器的搭建 |
| 3.2.5 以硫堇(Th)为指示剂的电化学检测 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电沉积金纳米电极优化 |
| 3.3.2 电化学生物传感器的搭建 |
| 3.3.3 实验条件优化 |
| 3.3.4 电化学生物传感器的灵敏度 |
| 3.3.5 电化学生物传感器的选择性 |
| 3.3.6 电化学生物传感器在实际水样中应用 |
| 3.4 小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（3）纳米酶级联催化放大的电化学生物传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电化学生物传感器 |
| 1.2 电化学生物传感器的分类 |
| 1.2.1 电化学酶生物传感器 |
| 1.2.2 电化学DNA生物传感器 |
| 1.2.3 电化学适体生物传感器 |
| 1.2.4 电化学免疫生物传感器 |
| 1.2.5 电化学多肽生物传感器 |
| 1.3 电化学检测技术 |
| 1.3.1 循环伏安法 |
| 1.3.2 电化学阻抗法 |
| 1.3.3 差分脉冲伏安法 |
| 1.3.4 方波伏安法 |
| 1.3.5 电流-时间曲线法 |
| 1.4 信号放大技术 |
| 1.4.1 纳米材料放大 |
| 1.4.2 酶催化放大 |
| 1.4.3 核酸信号放大 |
| 1.5 DNA纳米结构的调控模式 |
| 1.5.1 DNA折纸的静态调控 |
| 1.5.2 DNA纳米机器的动态调控 |
| 1.6 本论文的研究思路及内容 |
| 第2章 DNA纳米柱为支架调控纳米酶比例和间距用于构建高效级联催化平台 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 材料和试剂 |
| 2.2.2 仪器 |
| 2.2.3 AuNPs和AuNPs@DNA笼复合物的制备 |
| 2.2.4 不同三维DNA纳米结构的制备 |
| 2.2.5 双足DNA walker的制备 |
| 2.2.6 生物传感器的构建过程 |
| 2.2.7 原子力显微镜成像 |
| 2.2.8 聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 不同纳米材料的表征 |
| 2.3.2 不同3D DNA纳米结构以及AuNPs封装前后的表征 |
| 2.3.3 双足DNA Walker逐步运动的机制 |
| 2.3.4 电化学发光3D DNA步行机器的构建 |
| 2.3.5 电极修饰的表征 |
| 2.3.6 不同的酶比例和酶间距对催化效率的影响 |
| 2.3.7 不同酶级联体系的催化效率 |
| 2.3.8 设计的生物传感器的分析性能 |
| 2.3.9 生物传感器的选择性和重复性 |
| 2.3.10 人血清中Pb~(2+)的分析 |
| 2.4 结论 |
| 第3章 基于高效级联催化再生双功能纳米酶用于电化学检测生物分子 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 材料和试剂 |
| 3.2.2 仪器 |
| 3.2.3 Exo I保护性分析 |
| 3.2.4 目标循环放大 |
| 3.2.5 β-CD@AuNPs-MWCNTs纳米材料的制备 |
| 3.2.6 传感器的组装 |
| 3.2.7 双功能纳米酶β-CD@AuNPs的稳态动力学分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 目标循环放大机制 |
| 3.3.2 设计的适体传感器的表征 |
| 3.3.3 适体传感器的条件优化 |
| 3.3.4 β-CD@AuNPs-MWCNTs纳米材料的表征 |
| 3.3.5 β-CD@AuNPs催化活性的比较 |
| 3.3.6 β-CD@AuNPs的稳态动力学分析 |
| 3.3.7 适体传感器对8-OHdG的性能 |
| 3.3.8 可再生性 |
| 3.3.9 适体传感器的选择性和重现性 |
| 3.3.10 血清样本分析 |
| 3.4 结论 |
| 第4章 基于孔径可调的COF胶囊封装纳米酶构建高效酶级联催化平台用于miRNA-21电化学检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料和试剂 |
| 4.2.2 仪器 |
| 4.2.3 三链体DNA(tsDNA)的合成 |
| 4.2.4 Hemin-AuNPs@ZIF-90 的制备 |
| 4.2.5 Hemin-AuNPs@ZIF-90@COF的合成 |
| 4.2.6 Hemin-AuNPs@COF胶囊的制备 |
| 4.2.7 用于miRNA-21 检测的生物传感器构建 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Hemin-AuNPs@COF胶囊的设计与表征 |
| 4.3.2 生物传感器的电化学表征 |
| 4.3.3 不同酶级联系统的比较 |
| 4.3.4 不同孔径的Hemin-AuNPs@COF胶囊对催化效率的影响 |
| 4.3.5 miRNA-21的定量分析 |
| 4.3.6 所构建的生物传感器选择性和可重复性 |
| 4.3.7 电化学检测方法的应用 |
| 4.4 结论 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间以第一作者公开发表的学术论文 |
（4）基于新型无机发光体及信号放大策略电致化学发光传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电致化学发光分析技术基本概述 |
| 1.1.2 电致化学发光发展简史 |
| 1.1.3 电致化学发光的基本原理 |
| 1.1.4 新型电致化学发光体简介 |
| 1.2 电致化学发光传感器与信号放大策略 |
| 1.2.1 电致化学发光传感器 |
| 1.2.2 信号放大策略 |
| 1.3 DNA分子机器信号放大 |
| 1.3.1 DNA分子步行器 |
| 1.3.2 DNA分子马达 |
| 1.3.3 新一代DNA纳米机器 |
| 1.4 本文研究思路及研究内容 |
| 第2章 基于多重能量共振转移和目标物循环信号放大技术构建3D DNA纳米机器传感研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 Pt NCs和 Pt NCs@Ru(dcbpy)_3~(2+)的制备 |
| 2.2.3 Pb~(2+)依赖DNAzyme及3D DNA纳米机器的制备 |
| 2.2.4 电极的组装过程 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 多重ECL-RET体系灵敏检测mi RNA-141 的原理 |
| 2.3.2 3D DNA纳米机器、PtNCs和 PtNCs@Ru(dcbpy)_3~(2+)的表征 |
| 2.3.3 多重ECL-RET体系可行性论证 |
| 2.3.4 电极组装过程表征 |
| 2.3.5 选择性、稳定性和可再生性 |
| 2.3.6 实际样品分析 |
| 2.4 结论 |
| 第3章 新型发光配合物合成及电致化学发光生物传感研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 Ce-Ru-NCPs、AuNPs和 Au@PSC的合成 |
| 3.2.3 双足3D DNA步行器的制备 |
| 3.2.4 生物传感器的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 ECL生物传感器的制备示意图 |
| 3.3.2 Ce-Ru-NCPs表征 |
| 3.3.3 电极修饰过程表征 |
| 3.3.4 不同修饰电极的表征 |
| 3.3.5 实验条件优化 |
| 3.3.6 ECL生物传感器的分析性能 |
| 3.3.7 ECL生物传感器选择性、稳定性和重现性 |
| 3.3.8 ECL生物传感器实际应用 |
| 3.4 结论 |
| 第4章 基于纳米金与镧离子掺杂的硫化镉量子点能量共振转移的多功能电致化学发光传感器研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 Cd S:La QDs,Cd S QDs和 Au NPs合成 |
| 4.2.3 Au NP–ss DNA2 复合物制备 |
| 4.2.4 传感器构建 |
| 4.2.5 Hg~(2+)和TB分析检测过程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Au NPs和 Cd S:La QDs表征 |
| 4.3.2 不同修饰电极制备过程 |
| 4.3.3 实验条件优化 |
| 4.3.4 ECL–RET传感器对Hg~(2+)和TB的 ECL响应 |
| 4.3.5 ECL–RET传感器稳定性和选择性 |
| 4.3.6 人血清样品分析 |
| 4.4 结论 |
| 第5章 超稳定低激发电位发光镧系金属有机凝胶制备及传感应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 Tb-Ru-MOG合成 |
| 5.2.3 Tb-Ru-MOG修饰电极制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Tb-Ru-MOG表征 |
| 5.3.2 Tb-Ru-MOG的力学响应和光学性质 |
| 5.3.3 Tb-Ru-MOG表征 |
| 5.3.4 电极修饰过程表征 |
| 5.3.5 不同修饰电极ECL行为及响应机理 |
| 5.3.6 传感器分析性能、选择性、稳定性和重现性 |
| 5.3.7 实际样品分析 |
| 5.4 结论 |
| 第6章 基于Ce~(3+)掺杂Tb PO_4新型无机发光体合成及传感应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂与仪器 |
| 6.2.2 不同Tb PO4:Ce合成 |
| 6.2.3 Pt NPs合成 |
| 6.2.4 Tb PO_4:Ce修饰传感器制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 Tb-Ru-MOG表征 |
| 6.3.2 Tb PO4:Ce(9:1)表征 |
| 6.3.3 不同修饰电极ECL行为及传感器ECL机理 |
| 6.3.4 电极修饰过程表征 |
| 6.3.5 pH优化 |
| 6.3.6 ECL传感器分析性能 |
| 6.3.7 ECL传感器选择性、稳定性和重现性 |
| 6.3.8 传感器实样分析 |
| 6.4 结论 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
| 致谢 |
（5）基于纳米酶催化的有机磷农药生物条形码分析方法研究（论文提纲范文）
| 博士学位论文评阅人、答辩委员会签名表 |
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 农药的研究进展 |
| 1.1.1 农药的危害 |
| 1.1.2 农药残留的检测技术 |
| 1.2 纳米酶的研究进展 |
| 1.2.1 纳米酶催化类型 |
| 1.2.2 纳米酶在食品中的应用 |
| 1.3 生物条形码的研究进展 |
| 1.4 本课题的研究目的和研究内容 |
| 1.4.1 本课题的研究目的和意义 |
| 1.4.2 本课题的研究内容与路线 |
| 第二章 基于Pt催化的对硫磷残留生物条形码免疫分析方法研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 主要试剂 |
| 2.2.2 主要仪器 |
| 2.2.3 免疫反应中缓冲体系 |
| 2.2.4 设计纳米酶探针生物条形码序列 |
| 2.2.5 对硫磷半抗原与OVA偶联(PA-OVA) |
| 2.2.6 制备胶体金纳米探针 |
| 2.2.7 制备纳米酶Pt探针 |
| 2.2.8 制备磁性纳米颗粒(MNPs)探针 |
| 2.2.9 优化竞争反应体系的工作浓度 |
| 2.2.10 建立基于纳米酶Pt催化的生物条形码免疫分析方法 |
| 2.2.11 样品的前处理 |
| 2.2.12 GC-MS条件 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 胶体金探针的制备 |
| 2.3.2 制备纳米酶Pt探针 |
| 2.3.3 优化免疫反应体系工作浓度 |
| 2.3.4 基于纳米酶催化的生物条形码免疫分析方法建立及应用 |
| 2.3.5 与仪器分析方法的确证 |
| 2.4 结论 |
| 第三章 基于Au@Pt催化的对硫磷残留生物条形码免疫分析方法研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 主要试剂 |
| 3.2.2 主要仪器 |
| 3.2.3 免疫反应中缓冲体系 |
| 3.2.4 设计生物条形码序列 |
| 3.2.5 对硫磷半抗原与OVA偶联(PA-OVA) |
| 3.2.6 Au@Pt颗粒的制备 |
| 3.2.7 生物条形码和互补链以及生物素标记DNA链的活化 |
| 3.2.8 胶体金探针的制备 |
| 3.2.9 Au@Pt探针的制备 |
| 3.2.10 HRP探针的制备 |
| 3.2.11 MNPs探针的制备 |
| 3.2.12 pH值的优化 |
| 3.2.13 BSA浓度的优化 |
| 3.2.14 反应时间的优化 |
| 3.2.15 优化竞争反应体系的工作浓度 |
| 3.2.16 基于酶催化的生物条形码免疫分析方法的建立 |
| 3.2.17 样品的前处理 |
| 3.2.18 LC-MS/MS条件 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Au@Pt颗粒合成优化 |
| 3.3.2 Au和 Au@Pt颗粒的表征 |
| 3.3.3 Au探针和Au@Pt探针的表征 |
| 3.3.4 Au-HRP探针的表征 |
| 3.3.5 Au探针、Au@Pt探针和Au-HRP探针紫外可见图谱表征 |
| 3.3.6 基于纳米酶Au@Pt催化的生物条形码免疫反应条件的优化 |
| 3.3.7 基于天然酶HRP催化的生物条形码免疫分析 |
| 3.3.8 基于纳米酶Au@Pt和天然酶HRP催化的生物条形码免疫分析 |
| 3.3.9 方法的确证 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 基于Au@Pt催化的农药多残留生物条形码免疫分析方法研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 主要试剂 |
| 4.2.2 主要仪器 |
| 4.2.3 免疫反应中缓冲体系 |
| 4.2.4 设计生物条形码序列 |
| 4.2.5 Au@Pt颗粒的制备 |
| 4.2.6 生物条形码的活化 |
| 4.2.7 三种农药胶体金探针的制备 |
| 4.2.8 三种纳米酶Au@Pt探针的制备 |
| 4.2.9 三种农药半抗原磁性纳米颗粒(MNPs)探针的制备 |
| 4.2.10 羧基修饰DNA链标记96孔板 |
| 4.2.11 基于纳米酶Au@Pt催化的生物条形码免疫分析的建立 |
| 4.2.12 样品的前处理 |
| 4.2.13 LC-MS/MS条件 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 胶体金探针的制备与表征 |
| 4.3.2 多种残留生物条形码免疫分析中工作浓度的优化 |
| 4.3.3 三种农药标准曲线的建立 |
| 4.3.4 样品的基质标准曲线的建立 |
| 4.3.5 样品的添加回收 |
| 4.3.6 确证分析 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（6）二维纳米材料的可控合成及其能源电催化和传感应用（论文提纲范文）
| 缩略语 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 二维纳米材料概述 |
| 1.2 二维纳米材料的合成 |
| 1.2.1 石墨烯的合成 |
| 1.2.2 MXenes的合成 |
| 1.2.3 金属二维纳米材料的制备 |
| 1.3 二维纳米材料的电子结构调控及性能优化 |
| 1.3.1 缺陷调控 |
| 1.3.2 杂原子掺杂 |
| 1.3.3 合金化 |
| 1.3.4 异质结构 |
| 1.3.5 表面分子修饰 |
| 1.4 二维纳米材料的应用 |
| 1.4.1 二维纳米材料在电化学能源存储与转换中的应用 |
| 1.4.2 二维纳米材料在传感平台中的应用 |
| 1.5 本论文的选题背景与研究内容 |
| 1.5.1 选题背景 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 Pd-Pt双金属枝状纳米片用于氧还原和甲醇氧化的高效电催化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂 |
| 2.2.2 制备方法 |
| 2.2.3 材料表征 |
| 2.2.4 电化学性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 生长机制及材料表征 |
| 2.3.2 电催化氧还原和甲醇氧化 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 无定型Fe CoNi多元金属氢(氧)氧化物纳米材料的可控合成及其在电催化析氧反应中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 化学试剂 |
| 3.2.2 制备方法 |
| 3.2.3 材料表征 |
| 3.2.4 电化学测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的合成和表征 |
| 3.3.2 OER催化性能 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于超薄Ti_3C_2 纳米片的“开关”型荧光纳米平台用于HPV感染的快速、灵敏检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂 |
| 4.2.2 材料表征及测试仪器 |
| 4.2.3 MXene纳米片的合成 |
| 4.2.4 荧光DNA测试 |
| 4.2.5 实际样品检测 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料表征 |
| 4.3.2 Ti_3C_2 的荧光猝灭性质及传感原理 |
| 4.3.3 条件优化 |
| 4.3.4 抗干扰性和特异性 |
| 4.3.5 工作曲线 |
| 4.3.6 实际样品检测 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（7）基于碳和纳米金构建电化学传感器对转基因烟草14-3-3基因转录及蛋白表达水平检测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 14-3-3蛋白的结构特征 |
| 1.2 14-3-3蛋白的功能与生理作用 |
| 1.2.1 14-3-3蛋白在植物中的功能与生理作用 |
| 1.2.2 14-3-3蛋白在动物中的功能与生理作用 |
| 1.3 检测14-3-3蛋白的现有技术和方法 |
| 1.4 制备夹心免疫传感器的原理和技术 |
| 1.4.1 制备夹心免疫传感器的原理 |
| 1.4.2 制备夹心免疫传感器的技术 |
| 1.5 制备电化学DNA传感器的原理和技术 |
| 1.5.1 制备电化学DNA传感器的原理 |
| 1.5.2 制备电化学DNA传感器的技术 |
| 1.6 电化学传感器的应用与研究进展 |
| 1.6.1 丝网印刷电极概述 |
| 1.6.2 电化学DNA传感器的研究进展 |
| 1.6.3 电化学夹心免疫传感器的研究进展 |
| 1.7 传感器的实际应用分析 |
| 1.7.1 DNA传感器的实际应用分析 |
| 1.7.2 夹心免疫传感器的实际应用分析 |
| 1.8 本研究目的及意义 |
| 第二章 基于金胶/壳聚糖复合物制备DNA传感器检测转基因烟草的14-3-3基因转录水平 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 仪器与材料 |
| 2.2.2 金胶/壳聚糖复合物制备 |
| 2.2.3 烟草叶的总RNA提取 |
| 2.2.4 cDNA合成 |
| 2.2.5 RT-PCR |
| 2.2.6 传感器电极的制备 |
| 2.2.7 DNA探针的固定 |
| 2.2.8 DNA杂交 |
| 2.2.9 嵌入指示剂及传感器检测 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 RT-PCR分析14-3-3g基因烟草叶的转录水平 |
| 2.3.2 修饰电极的电化学表征 |
| 2.3.3 亚甲基蓝在修饰电极上的差分脉冲伏安曲线 |
| 2.3.4 DNA传感器的选择性 |
| 2.3.5 制作标准曲线 |
| 2.3.6 电化学检测转基因烟草RNA的样品 |
| 2.3.7 电化学检测转基因烟草cDNA的样品 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 基于金胶/多壁碳纳米管复合物制备免疫传感器检测转基因烟草的14-3-3蛋白含量 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 仪器与试剂 |
| 3.2.2 {Anti-14-3-3-Au-CAT}纳米探针的合成和表征 |
| 3.2.3 SPCE│MWCNTs-Au-anti-14-3-3-14-3-3p-{Anti-14-3-3-Au-CAT}免疫型传感器制备原理 |
| 3.2.4 SPCE│MWCNTs-Au-Anti-14-3-3-14-3-3p-{Anti-14-3-3-Au-CAT}免疫型传感器的检测方法 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 免疫传感器的电化学表征 |
| 3.3.2 {Anti-14-3-3-Au-CAT}纳米探针复合物的紫外可见吸收光谱表征 |
| 3.3.3 测定条件的优化 |
| 3.3.4 免疫传感器对14-3-3蛋白的安培检测 |
| 3.3.5 传感器实际检测结果的精准度和存储稳定性 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A (攻读学位其间发表论文目录) |
（8）基于高效酶级联催化放大电化学生物传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电化学生物传感器 |
| 1.2 电化学生物传感器的分类 |
| 1.3 电化学分析方法 |
| 1.4 信号放大技术 |
| 1.5 DNA自组装技术 |
| 1.6 研究思路及工作内容 |
| 第二章 基于DNA二聚体纳米器件操纵高效酶级联反应构建灵敏电化学生物传感器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.3 结果和讨论 |
| 2.4 结论 |
| 第三章 基于DNA四面体作为支架精细调控酶级联催化效率用于电化学灵敏检测DNA |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 基于网状DNA四面体支架有序操纵级联酶的定位构建高效酶级联催化放大的电化学生物传感器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 基于 Fe-N 掺杂的碳材料作为纳米酶构建新型酶级联催化放大的电化学生物传感器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.4 结论 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）纳米信号放大技术在液晶传感器检测天蚕素B中的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 液晶生物传感器 |
| 1.1.1 液晶 |
| 1.1.2 液晶生物传感器的制备方法 |
| 1.1.3 液晶生物传感器的应用 |
| 1.2 信号放大技术在液晶生物传感器中的应用 |
| 1.2.1 纳米信号放大技术在液晶生物传感器中的应用 |
| 1.2.2 生物素-亲和素信号放大技术在液晶生物传感器中的应用 |
| 1.2.3 树状核酸信号放大技术在液晶生物传感器中的应用 |
| 1.3 研究目的与意义 |
| 1.4 研究内容及创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 2 液晶生物传感器基底的构建及表征 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 基底的预处理 |
| 2.2.3 上玻片处理 |
| 2.2.4 下玻片处理 |
| 2.2.5 液晶池的制作 |
| 2.2.6 接触角检测 |
| 2.2.7 基底表面原子力显微镜(AFM)的测定 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 基底固定机理 |
| 2.3.2 下玻片DMOAP/APTES浓度探讨 |
| 2.3.3 下玻片DMOAP/APTES固定时间探讨 |
| 2.3.4 下玻片GA浓度的探讨 |
| 2.3.5 不同基底表面的接触角表征 |
| 2.3.6 基底表面的AFM表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于纳米金物理吸附的液晶生物传感器检测天蚕素B |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 仪器与试剂 |
| 3.2.2 纳米金的制备 |
| 3.2.3 基底的预处理 |
| 3.2.4 上玻片的处理 |
| 3.2.5 下玻片的处理 |
| 3.2.6 AuNPs-anti-CB偶联复合物中anti-CB加量的确定 |
| 3.2.7 AuNPs-anti-CB偶联复合物的制备 |
| 3.2.8 AuNPs-anti-CB偶联复合物的固定 |
| 3.2.9 anti-CB与CB的特异性结合 |
| 3.2.10 液晶池的制作 |
| 3.2.11 AuNPs-anti-CB偶联复合物的透射电子显微镜(TEM)表征 |
| 3.2.12 基底表面原子力显微镜(AFM)的测定 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 检测原理 |
| 3.3.2 NaCl加量的确定 |
| 3.3.3 anti-CB加量的确定 |
| 3.3.4 不同anti-CB加量的AuNPs-anti-CB偶联复合物的UV-vis表征 |
| 3.3.5 AuNPs-anti-CB偶联复合物的UV-vis表征 |
| 3.3.6 AuNPs-anti-CB偶联复合物的TEM表征 |
| 3.3.7 不同基底表面的AFM表征 |
| 3.3.8 AuNPs-anti-CB偶联复合物溶液浓度的确定 |
| 3.3.9 CB的检测 |
| 3.4 响应特性 |
| 3.4.1 线性范围及检测限 |
| 3.4.2 特异性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于纳米金化学偶联的液晶生物传感器检测天蚕素B |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 仪器与试剂 |
| 4.2.2 纳米金的制备 |
| 4.2.3 基底的预处理 |
| 4.2.4 上玻片的处理 |
| 4.2.5 下玻片的处理 |
| 4.2.6 AuNPs-anti-CB偶联复合物的制备 |
| 4.2.7 AuNPs-anti-CB偶联复合物的固定 |
| 4.2.8 anti-CB与待测物CB的特异性结合 |
| 4.2.9 液晶池的制备 |
| 4.2.10 基底表面原子力显微镜(AFM)的测定 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 检测原理 |
| 4.3.2 AuNPs-anti-CB偶联复合物的制备 |
| 4.3.3 anti-CB加量的确定 |
| 4.3.4 AuNPs-anti-CB偶联复合物的UV-vis表征 |
| 4.3.5 不同基底表面的AFM表征 |
| 4.3.6 AuNPs-anti-CB偶联复合物浓度的确定 |
| 4.3.7 CB的检测 |
| 4.4 响应特性 |
| 4.4.1 线性范围及检测限 |
| 4.4.2 特异性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于纳米银化学偶联的液晶生物传感器检测天蚕素B |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 仪器与试剂 |
| 5.2.2 AgNPs的制备 |
| 5.2.3 基底的预处理 |
| 5.2.4 上玻片的处理 |
| 5.2.5 下玻片的处理 |
| 5.2.6 AgNPs-anti-CB偶联复合物的制备 |
| 5.2.7 AgNPs-anti-CB偶联复合物的固定 |
| 5.2.8 anti-CB与待测物CB的特异性结合 |
| 5.2.9 液晶池的制备 |
| 5.2.10 基底表面原子力显微镜(AFM)的测定 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 检测原理 |
| 5.3.2 NaCl加量的确定 |
| 5.3.3 anti-CB加量的确定 |
| 5.3.4 AgNPs-anti-CB偶联复合物的UV-vis表征 |
| 5.3.5 AgNPs-anti-CB偶联复合物的AFM表征 |
| 5.3.6 AgNPs-anti-CB偶联复合物浓度的确定 |
| 5.3.7 CB的检测 |
| 5.4 响应特性 |
| 5.4.1 线性范围及检测限 |
| 5.4.2 特异性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
（10）疾病标志物电化学生物传感器构建新策略及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 疾病标志物概述 |
| 1.2 电化学生物传感器 |
| 1.3 信号放大技术 |
| 1.4 本文的研究思路 |
| 第二章 DNA介导的链置换用于人血清中抗体的电化学灵敏检测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 结论 |
| 第三章 目标物诱导DNA探针结构重排用于循环扩增和信号增强型电化学检测遗传性酪氨酸血症I型基因 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 显着增强区分因子的放大的比例型传感器用于电化学筛选单核苷酸多态性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 适配体功能化及纳米金阵列修饰的磁性石墨烯用于全血中循环肿瘤细胞的电化学多组分同时检测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.4 结论 |
| 第六章 三金属杂化纳米花修饰的MoS2纳米片传感器用于原位实时监测癌细胞分泌的H2O |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.4 结论 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间公开发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、ss-DNA在纳米金上固载和杂化的电化学传感研究（论文参考文献）
- [1]基于八种功能纳米材料的高性能电化学传感研究[D]. 乔秀娟. 西北大学, 2021(12)
- [2]金纳米生物传感器的制备及其在重金属检测中应用[D]. 马静. 安徽大学, 2021
- [3]纳米酶级联催化放大的电化学生物传感器研究[D]. 寇贝贝. 西南大学, 2021(01)
- [4]基于新型无机发光体及信号放大策略电致化学发光传感器研究[D]. 王存. 西南大学, 2021
- [5]基于纳米酶催化的有机磷农药生物条形码分析方法研究[D]. 陈鸽. 中国农业科学院, 2020
- [6]二维纳米材料的可控合成及其能源电催化和传感应用[D]. 彭秀英. 山西大学, 2020(12)
- [7]基于碳和纳米金构建电化学传感器对转基因烟草14-3-3基因转录及蛋白表达水平检测研究[D]. 杨康兵. 昆明理工大学, 2020(05)
- [8]基于高效酶级联催化放大电化学生物传感器研究[D]. 王丁. 西南大学, 2020(01)
- [9]纳米信号放大技术在液晶传感器检测天蚕素B中的研究[D]. 徐佳. 陕西科技大学, 2020(02)
- [10]疾病标志物电化学生物传感器构建新策略及其应用研究[D]. 豆保婷. 西南大学, 2019(01)