量子点适配体电致化学发光生物传感器学术

摘要：量子点作为一种新型半导体材料问世以来,为现代浅析领域打开了一扇大门。因其独特的荧光特性和良好的生物相容性,广泛运用于生物标记和生物传感器中。脱氧核糖核酸(DNA)是构成生物遗传功能、维持生物体各种机能正常运转的基本单元。由此,对DNA的分离、检测成为医学诊断、药物研制、生物工程等诸多领域的探讨热点。电致化学发光(Electrogenerated chemiluminescence, ECL)是将电化学和化学发光结合起来的一种浅析策略,是一种已经在多个探讨领域得到广泛运用的浅析技术。基于量子点的电致化学发光性能,本论文拟以以下几个方面展开工作：1.水溶性CdSeTe@CdS核壳型量子点的制备及表征微波合成了一种水溶性、核壳型的CdSeTe@CdS量子点,使得合金量子点的荧光发生一定的红移,而且相比于CdSeTe合金量子点,在其荧光性能和光稳定性上都得到了增强,提升了生物运用的可行性。另外,CdSeTe@CdS核壳量子点在电致化学发光行为上体现出很强的化学发光性。这些特性使得该核壳型量子点在生物传感浅析领域具有着很好的运用前景。2. CdSeTe@CdS量子点在水相中的电致化学发光及其传感运用构建了一种基于量子点(QDs)电致化学发光(ECL)技术为基础的HRP酶放大的生物传感器,用于检测水体中Hg2+的浓度。首先主链DNA1通过3’端的HS键固定在金电极表面,之后用巯基己醇(MCH)封闭金电极表面的其他活性位点。将标记有QDs的DNA2与DNA1通过碱基配对和T-Hg2+-T结构达到结合,再通过生物素与亲和素作用将HRP标记在DNA3链上,并利用DNA3链上与DNA1碱基配对作用组装到主链DNA1上,形成了量子点-适配体-HRP酶生物传感器。此生物传感器的电致化学发光信号与连接到cDNA上的量子点的数量成正比,DNA2与DNA1杂交所结合的Hg2+浓度成正比。通过电化学阻抗技术(EIS)对修饰电极的自组装步骤进行了表征。实验结果表明传感器ECL光强随着Hg2+浓度的增加而增大,在10-11～10-6M的浓度范围内具有良好的线性联系。对飞灰的检测值与原子荧光检测值较接近,说明其检测效果较好。图[17]表[2]参[92]关键词：电致化学发光论文适配体论文量子点论文生物传感器论文汞离子论文

摘要5-6

Abstract6-10

第一章 绪论10-21

1.1 电致化学发光浅析10-12

1.1.1 电化学发光原理及分类10-12

1.1.2 电致化学发光的策略特点12

1.2 量子点12-14

1.2.1 量子点的概述12-13

1.2.2 量子点的制备13-14

1.3 生物传感器14-17

1.3.1 电化学生物传感器16-17

1.3.2 光学生物传感器17

1.4 电化学生物传感器的运用17-20

1.4.1 生物大分子之间的荧光探针识别17-18

1.4.2 细胞荧光标记与成像18

1.4.3 有机物的检测18

1.4.4 活性酶的检测18-19

1.4.5 重金属离子的检测19-20

1.5 本论文的主要工作20-21

第二章 水溶性CdSeTe@CdS核壳型量子点制备及表征21-27

2.1 前言21

2.2 实验部分21-22

2.2.1 试剂与仪器21-22

2.3 CdSeTe@CdS量子点的制备22-23

2.3.1 量子点的ECL检测22-23

2.4 结果与讨论23-26

2.4.1 CdSeTe@CdS量子点的荧光性质23

2.4.2 CdSeTe@CdS量子点的结构特点23-24

2.4.3 CdSeTe@CdS量子点的形貌表征24-25

2.4.4 水溶性CdSeTe/CdS量子点的电致化学发光性能25-26

2.4.5 量子点电致化学发光性质的稳定性26

2.5 结语26-27

第三章 . 量子点标记DNA适配体电致化学发光生物传感器对水体中Hg~(2+)浓度的检测探讨27-38

3.1 前言27-28

3.2 实验部分28

3.2.1 实验试剂与仪器28

3.3 DNA生物传感器的制备28-29

3.4 结果与讨论29-36

3.4.1 EDC/NHS偶联反应制备量子点标记的DNA_2适配体链29-30

3.4.2 杂化反应的时间讨论30-31

3.4.3 DNA_1组装密度的考察讨论31-32

3.4.4 传感器的EIS表征32-33

3.4.5 HRP酶对传感器的影响33

3.4.6 传感器的ECL性能对Hg~(2+)的检测33-34

3.4.7 传感器的稳定性34-35

3.4.8 传感器对不同金属离子的选择性35-36

3.5 传感器对飞灰实际样品的检测36-37

3.6 结论37-38

总结38-39