多壁碳纳米管的制备、表征及其在电化学生物传感器中的应用研究

摘要

DNA电化学生物传感器是近几年迅速发展起来的一种全新的生物传感器，具有DNA杂交反应高度的特异性，又具有电化学传感器灵敏度高、响应快、操作简便、微型化、价格低廉等显著优点，成为近年国内外研究热点。DNA电化学生物传感器研制的关键技术之一是高灵敏度电极材料的筛选。本论文以碳纳米管为原材料，首次采用超声一微波协同萃取方法制备了酸化多壁纳米碳管，研制出利用碳管修饰的DNA电化学传感器，用于溶液中互补DNA的定量检测，并在此基础上探讨了指示剂作用时间、作用浓度及杂交底液对电化学检测的影响；同时考察了传感器的稳定性、特异性等基本性能。 利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、扫描探针显微镜(SPM)、电子衍射能谱(EDS)、红外光谱(FTIR)等方法对制得的碳管进行表征， 结果：表明: 在3:1的混酸(浓硫酸：浓硝酸)40℃超声-微波协同萃取40分钟，可得到高质量高纯度的功能化碳管，而且结果容易重复，操作简便。在对多壁碳纳米管的催化性能初探中发现，将酸化碳管修饰的电极应用于生物小分子对乙酰氨基酚(ACOP)检测，可显著改善ACOP电极反应的可逆性，具有灵敏度高，响应快和选择性好等优点。 上述方法制成的DNA电化学生物传感器对慢粒白血病致病基因序列的检测 结论：表明： 在PBS(pH7.0)底液中，指示剂道诺霉素浓度10gM，与完全互补的杂交单链45℃杂交40分钟，检测信号效果良好。利用DNA电化学传感器检测标准DNA样品，检测下限达到8.0×10-10mol/L，在4.0×10-9～1.0×10-7mol/L浓度范围内，检测信号与互补DNA浓度成线性关系，并有着良好的重复性和特异性。与裸电极比较，MWNTs能显著提高DNA在修饰电极上的固定量，并能加快嵌入剂与电极间的电子传递速率，从而提高其对检测互补DNA序列的响应速度和灵敏度。

目录

论文说明：英文缩写字表

声明

前言

第一部分多壁碳纳米管表面化学修饰、表征及其催化性能研究

1.1仪器与试剂

1.2方法

1.3结果与讨论

1.4小结

第二部分基于纳米碳管的DNA电化学生物传感器的研制

2.1仪器与试剂

2.2方法

2.3结果与讨论

2.4小结

参考文献

结论

致谢

综述 碳纳米管修饰电极及其在电化学DNA生物传感器中的应用

攻读硕士学位期间发表的论文