石墨烯納米復(fù)合材料的制備及其生物催化和傳感應(yīng)用.pdf

1、生物傳感器因為具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、成本低和易于微型化等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活中。氧化石墨烯(GO)因具有易于被修飾、機械強度高、水溶性好和光致發(fā)光等特點,在生物傳感器研究中具有潛在的應(yīng)用價值。本論文的工作主要集中在合成氧化石墨稀納米復(fù)合材料,用于構(gòu)建高靈敏的傳感界面和新型信號增強效應(yīng)的電化學(xué)生物傳感器。具體開展了以下工作:
　　 1、報道了一種快速有效的原位無電自沉積合成普魯士藍納米立方體/氧化石墨烯(PBNCs/GO

2、)復(fù)合材料的方法。僅僅通過控制實驗參數(shù),即可很好地實現(xiàn)PBNCs在GO上的可控生長,GO不僅僅是作為負載材料而且可以還原Fe(Ⅲ),電化學(xué)研究表明,GO的存在大大提高了普魯士藍的穩(wěn)定性,而且PBNCs/GO修飾電極對過氧化氫具有優(yōu)良的催化能力。通過這種簡單可控方法制備的PBNCs/GO復(fù)合材料,在電子納米器件領(lǐng)域中具有潛在的應(yīng)用價值。
　　 2、以Fe3O4-PDA-Au納米復(fù)合物作為一抗固定基底,以普魯士藍為“人工過氧化酶”來

3、標記AFP二抗,構(gòu)建了一種可用于癌癥標記物甲胎蛋白(AFP)靈敏檢測的新型免疫傳感器。本傳感器的響應(yīng)信號得到了雙放大:首先,Fe3O4-PDA-Au納米復(fù)合材料作為一抗固定化基底,增加了Ab1的固定量;第二,將具有大比表面積的氧化石墨烯作為負載Ab2和普魯士藍的載體,可以將更多的PB-Ab2通過夾心免疫反應(yīng)連接到電極表面,進一步增強了響應(yīng)信號。本文構(gòu)建的傳感器對AFP的檢測限為1 pg/mL,線性范圍為0.005-1 ng/ML和1-2

4、0 ng/ML。
　　 3、提出了一種新型的基于氧化石墨烯-金納米粒子(GO-AuNPs)復(fù)合材料作為一抗固定基底的高靈敏甲胎蛋白(AFP)的免疫傳感器。利用HAuCl4的氧化性和多巴胺的還原性,在多巴胺聚合的同時原位生成金納米粒子,并將HRP和Ab2共同固定到碳球表面,合成了Ab2-HRP-Au-PDA-carbon sphere納米生物復(fù)合材料,此復(fù)合材料具有很高的HRP/Ab2比,可大大提高AFP檢測的靈敏度。通過雙抗體夾