铂金纳米线复合材料的制备及其在电化学检测CEA方面的应用研究

摘要

免疫分析一种利用抗体与抗原的特异性结合来进行选择性识别和检测含抗原或抗体的待测物的分析方法，它具有高度的选择性和专一性。电化学免疫传感器是将免疫分析技术与电化学传感技术结合在一起，利用抗体或酶作为敏感元件探测器，将产生的信号转换为电信号输出的生物传感器。它既具备了免疫分析的高选择性，又有电化学分析的高灵敏度的特点，现已在临床、制药、环境等各个领域得到广泛应用。纳米材料以其比表面积大、催化活性高、生物相容性好等优势，近年来被广泛用于传感器的制备。将纳米材料用于构建生物传感器，作为电极表面的修饰材料或生物分子的固定基底，能够非常明显地提高传感器的灵敏度、检测限与响应范围，为生物传感器的制备提供新的思路和手段。本论文基于合成的纳米复合材料，构建新型的无标记的内有氧化还原性质的电化学免疫传感器，并将其用于癌胚抗原(CEA)的检测，取得令人满意的实验结果，为肺癌及其相关疾病的诊断和治疗提供新的研究方法。本论文的具体研究内容如下:
　　1.首先，利用水热合成法备铂纳米线(PtNWs)，并将其成功地修饰到硫堇吸附的还原石墨烯（THI/rGO）复合物表面，制备出PtNWs/THI/rGO复合材料，基于该复合材料构建电化学免疫传感器并由于CEA的检测研究。
　　2.其次，利用水热合成法制备铂金纳米线，并将其成功地修饰到硫堇吸附的还原石墨烯(THI/rGO)复合物表面，制备出AuPtNWs/THUrGO复合材料，是一种新型的纳米复合材料，并分别对其形貌和光学性质进行表征。
　　3.再次，基于AuPtNWs/THI/rGO复合材料构建电化学免疫传感器并用于CEA的检测研究。它利用抗原与抗体的特异性结合形成的绝缘层，阻碍电子传递，建立峰值电流与CEA浓度之间的线性关系，从而实现对CEA含量的检测。最后，评价该免疫传感器的选择性并将其用于实际血清样本的检测中。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景

1．2 贵金属纳米线的概述

1．3 贵金属纳米线的制备

1．3．1 种子介导法

1．3．2 模板法

1．3．3 多元醇法

1．3．4 光刻法

1．4 石墨烯的概述

1．5 石墨烯的制备

1．6 肺癌标志物CEA的概述

1．7 CEA的免疫分析方法

1．7．1 酶联免疫吸附分析法

1．7．2 荧光免疫分析法

1．7．3 放射免疫分析法

1．7．4 化学发光免疫分析法

1．7．5 电化学免疫分析法

1．8 本论文的研究目的和主要研究内容

第二章 铂纳米线复合材料的制备及其在检测CEA方面的应用研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂和材料

2．2．2 仪器与设备

2．2．3 GO的制备

2．2．4 THI／rGO复合材料的制备

2．2．5 PtNWs的制备

2．2．6 复合材料PtNWs／THI／rGO的制备

2．2．7 玻碳电极的清洗

2．2．8 电化学免疫传感器的构建

2．2．9 电化学免疫传感器的电化学表征

2．2．10 实验条件的优化

2．2．11 不同浓度CEA的检测

2．2．12 免疫传感器的选择性实验

2．3 结果和讨论

2．3．1 复合材料THI／rGO的形貌表征

2．3．2 PtNWs与复合材料PtNWs／THI／rGO的形貌表征

2．3．3 免疫传感器的电化学表征

2．3．4 免疫传感器的电化学机理研究

2．3．5 实验条件的优化

2．3．6 检测不同浓度的CEA

2．3．7 免疫传感器的选择性评价

2．4 本章小结

第三章 铂金纳米线复合材料的制备和表征

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂和材料

3．2．2 仪器与设备

3．3．3 GO的制备

3．3．4 THI／rGO复合材料的制备

3．3．5 AuPtNWs的制备

3．3．6 复合材料AuPtNWs／THI／rGO的制备

3．3 结果和讨论

3．3．1 AuPtNWs的形貌表征

3．3．2 复合材料THI／rGO的形貌表征

3．3．3 复合材料AuPtNWs／THI／rGO的形貌表征

3．3．4 复合材料AuPtNWs／THI／rGO的拉曼光谱表征

3．3．5 复合材料AuPtNws／THI／rGO的红外光谱表征

3．4 本章小结

第四章 基于铂金纳米线复合材料的电化学免疫传感器的构建及其用于CEA的检测研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 试剂和材料

4．2．2 仪器与设备

4．2．3 玻碳电极的清洗

4．2．4 电化学免疫传感器的构建

4．2．5 电化学免疫传感器的电化学表征

4．2．6 实验条件的优化

4．2．7 不同浓度CEA的检测

4．2．8 人体血清样本的检测

4．2．9 免疫传感器的选择性实验

4．3 结果和讨论

4．3．1 免疫传感器修饰过程的DPV表征

4．3．2 免疫传感器修饰过程的EIS表征

4．3．3 免疫传感器的电化学机理研究

4．3．4 实验条件的优化

4．3．5 检测不同浓度的CEA

4．3．6 检测人体血清中的CEA

4．3．7 免疫传感器的选择性评价

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

硕士期间的研究成果

致谢