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摘 要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 生物传感器概述
1.1.1 生物传感器的基本原理
1.1.2 生物传感器的分类
1.2 生物传感器在即时检测中的应用现状
1.2.1 纸基微流控生物传感器
1.2.2 电化学生物传感印刷芯片
1.2.3 基于手机为检测平台的生物传感器
1.3 纳米材料在生物传感器中的研究进展
1.3.1金属纳米材料
1.3.2 碳纳米材料
1.3.3 过渡态金属化合物
1.3.4 导电聚合物
1.3.5 纳米复合材料
1.4 生物传感器在医学检测中面临的挑战及发展趋势
1.5 本论文的研究目的、研究内容和创新点
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
1.5.3 创新点
第2章 实验设计与相关研究方法
2.1 主要实验试剂与仪器
2.2 材料的合成方法
2.3 材料的物理表征
2.4 电化学测试
2.5 细胞的传代培养
第3章 基于封口膜构建的新型图案化生物传感器件及其在生物分子检测中的应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 基于封口膜为疏水材料的图案化纸基微流控芯片的制备
3.2.2 基于封口膜模板的图案化电极的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 纸基微流控芯片制作所需烘烤温度与时间的调控
3.3.2 纸基微流控芯片的性能测试
3.3.3 纸基微流控芯片在生物分子检测中的初步应用
3.3.4 基于封口膜构建的图案化纸基微流控芯片的优势
3.3.5 基于封口膜模板在2D基底上构建图案化电极
3.3.6 基于封口膜模板在3D基底上构建图案化电极
3.3.7 基于封口膜模板构建的2D、3D电极在生物分子检测中的初步应用
3.4 本章小结
第4章 功能化纳米金构建的高效碱性磷酸酶活性检测试纸及其机制研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 AuNPs@Cys-try-p溶液的制备
4.2.2 AuNPs@Cys-try-p的物理表征
4.2.3 基于AuNPs@Cys-try-p构建ALP活性检测试纸
4.2.4 基于AuNPs@Cys-try-p构建的ALP活性检测试纸的测试
4.2.5 NIH ImagJ软件分析试纸的测试结果
4.2.6 统计分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 AuNPs@Cys-try-p的合成
4.3.2 AuNPs@Cys-try-p的物化性质
4.3.3 基于AuNPs@Cys-try-p构建的ALP活性检测试纸的机制分析
4.3.4 ALP活性检测试纸的构建与优化
4.3.5 基于智能手机的检测策略
4.3.6 ALP活性检测试纸的测试与优化
4.3.7 ALP活性检测试纸的测试性能分析
4.4 本章小结
第5章 基于普鲁士蓝与尿酸的分子结构匹配构建高性能无酶尿酸传感器件
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 PB/N-doped CNTs碳纳米复合材料的合成
5.2.2 PB/N-doped CNTs的形貌及结构性质表征
5.2.3 无酶UA传感器件的构建
5.2.4 无酶UA传感器件的电化学性能测试
5.2.5 无酶UA传感器件用于检测人血清中的UA
5.2.6 无酶UA传感器件的稳定性测试
5.2.7 密度泛函理论（DFT）计算
5.3 结果与讨论
5.3.1 PB/N-doped CNTs的形貌及结构性质分析
5.3.2 无酶UA传感器件的电化学性能分析
5.3.3 无酶UA传感器件的选择性和灵敏度分析
5.3.4 无酶UA传感器件对人血清中UA的检测
5.3.5 无酶UA传感器件的稳定性分析
5.3.6 无酶UA传感器件对UA的催化机理研究
5.4 本章小结
第6章 基于细菌模板合成氮掺杂多孔碳纳米棒构建高性能多巴胺传感器件
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 AuNPs和多孔N-doped CNRs的制备
6.2.2 AuNPs/N-doped CNRs的物理表征
6.2.3 DA传感器件的制作
6.2.4 DA传感器件的电化学性能测试
6.2.5 DA传感器件对人血清中DA的检测
6.2.6 DA传感器件的稳定性测试
6.3 结果与讨论
6.3.1 AuNPs/N-doped CNRs的形貌与结构分析
6.3.2 DA传感器件的电催化性能及机制分析
6.3.3 DA传感器件的选择性和灵敏度分析
6.3.4 DA传感器件对人血清中DA的检测
6.3.5 DA传感器件的稳定性分析
6.4 本章小结
第7章 构建三维细胞培养的纸基传感器件及其对H2O2的原位实时检测
7.1 引言
7.2 实验部分
7.2.1 (Fe, Mn)3(PO4)2/N-doped CNRs纳米复合材料的制备
7.2.2 (Fe, Mn)3(PO4)2/N-doped CNRs纳米复合材料的表征
7.2.3 纸基电化学传感器件的构建
7.2.4 纸基传感器件的电化学性能测试
7.2.5 纸基传感器件对细胞释放H2O2的原位检测
7.3 结果与讨论
7.3.1 (Fe, Mn)3(PO4)2/N-doped CNRs纳米复合材料的形貌及结构表征
7.3.2 纸基传感器件对H2O2的电催化性能及机制分析
7.3.3 纸基传感器件的选择性和灵敏度分析
7.3.4 纸基传感器件对活细胞释放H2O2的原位实时检测
7.4 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的科研成果
致谢
