基于纳米材料的毛细管电泳分离检测性能研究及应用

摘要

本论文研究了基于纳米材料的毛细管电泳分离检测性能研究以及其在生物样品分析中的应用。首先，研究了量子点的合成及机理，成功合成了CdSe和巯基乙酸(TGA)包被的CdSe/CdS量子点，并对两种量子点从尺寸上和发光性质方面进行了详细的表征和各种光谱扫描测定。将毛细管电泳与量子点电化学发光分析相结合，研究了量子点的电化学发光性能。在此基础上，研究了生物胺分子对量子点电化学发光的增强作用，构建了毛细管电泳量子点电化学发光分析平台检测生物胺，研究了生物胺催化量子点电化学发光的反应机理。
　　本文还研究了毛细管电泳-酶联免疫分析法检测海洋鱼类样品中CTX1B毒素。通过制作HRP和Ab标记的金纳米粒子作为探针，利用金纳米粒子的放大作用和毛细管电泳电化学检测相结合检测分析了鱼类样品中一种扩增免疫毒素CTX1B。全文共分为四章:
　　第一章，详细介绍了毛细管电泳的基本理论，系统概括了毛细管电泳的基本原理、仪器操作、进样方法的选择等;从不同的角度、各个方面介绍了毛细管电泳的研究现状及应用前景。介绍了量子点的概念以及特点、量子点的制备方法和应用前景，重点介绍了量子点的电化学发光原理和发光方式。对纳米材料的概念及特点作了简要介绍，重点对纳米金及其制备方法作了详细的概述，并介绍了纳米金的应用。
　　第二章，制备了水溶性量子点CdSe和CdSe/CdS合金量子点，利用电镜和光谱仪器对制备的量子点从尺寸上以及发光性质方面进行了表征。探究了影响量子点合成的各种因素以及量子点的合成机理及其结构组成。
　　第三章，探究了基于纳米材料的毛细管电泳量子点电化学发光检测生物胺的研究。包括电化学检测平台的建立，对实验体系中的缓冲溶液的种类、缓冲溶液的pH值、缓冲溶液的浓度、毛细管两端所加的分离电压、所设置的检测电位、毛细管的进样时间、电位扫描速率等因素在内的诸多条件进行了详细优化，确定了最佳检测条件。并在最佳检测条件下，对6种生物胺样品进行了分离检测，不同生物胺分子对量子点电化学发光信号有不同程度的增强作用。
　　第四章，利用纳米金粒子的放大作用通过毛细管电泳和电化学检测相结合分离检测了鱼类样品中一种扩增免疫毒素CTX1B的研究。介绍了纳米金的合成、用辣根过氧化酶和抗体(Ab)修饰纳米金粒子，获得了辣根过氧化酶和抗体标记的纳米金探针，纳米金可以大量吸附游离的HRP和Ab从而使检测的灵敏度大大加强。采用非竞争性免疫分析反应模式，利用电化学检测方法检测了鱼类样品中免疫毒素CTX1B。
　　结论:对前文中所述实验进行了简单的总结概括。

目录

摘要

第一章 文献综述

1．1 毛细管电泳历史回顾与发展动向

1．2 毛细管电泳的基本原理与特点

1．2．1 毛细管电泳的基本原理

1．2．2 毛细管电泳的基本特点

1．2．3 毛细管电泳的缺点与改进方法

1．2．4 毛细管电泳的基本仪器及操作

1．3 毛细管电泳进样技术、检测方法以及进样条件讨论

1．3．1 毛细管电泳进样技术

1．3．2 毛细管电泳基本检测方法

1．4 电致化学发光

1．4．1 电致化学发光的基本原理

1．4．2 Ru(bpy)32+电致化学发光机理与发光法特点

1．4．3 电致化学发光的应用

1．5 毛细管电泳分离条件的选择

1．5．1 毛细管电泳模式的选定

1．5．2 毛细管电泳基本条件选择

1．5．3 毛细管电泳分离介质选择

1．6 量子点及量子点电化学发光

1．6．1 量子点概述

1．6．2 量子点的光谱特点及发光原理

1．6．3 量子点电化学发光

1．6．4 量子点的应用及发展前景与应用

1．6．5 CdSe量子点

1．7 纳米材料探究

1．7．1 纳米材料的概念与特点

1．7．2 纳米材料的制备方法

1．7．3 金纳米粒子

1．7．4 纳米金的制备方法

1．8 立题依据

第二章 水溶性量子点的制备、表征及其电化学发光性质的研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 水溶性CdSe/CdS量子点的合成

2．2．2 水溶性CdSe/CdS量子点的表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 CdSe/CdS量子点的UV-vis测定和荧光光谱测定

2．3．2 CdSc/CdS量子点的尺寸表征

2．3．3 影响CdSe/CdS量子点光学性能的因素

2．3．4 CdSe/CdS量子点生长过程的调控

2．3．5 对CdSe/CdS量子点形成机理和结构的初步探究

2．3．6 CdSe/CdS量子点与CdSe量子点的发光性能及稳定性比较

2．4 小结

第三章 毛细管电泳量子点电化学发光检测生物胺的研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验方法

3．2．2 实验工作电极

3．2．3 Pt工作电极循环伏安曲线

3．2．4 毛细管电泳液相量子点电化学发光分析平台的构建

3．3 结果与讨论

3．3．1 实验条件的优化

3．3．2 CdSe/CdS量子点电化学发光检测

3．3．3 毛细管电泳量子点电化学发光技术检测生物胺

3．4 小结

第四章 辣根过氧化酶和抗体标记的金胶纳米粒子用于毛细管电泳电化学检测分析鱼类样品中CTX1B毒素的研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 纳米金(AuNPs)的制备与表征

4．2．2 HRP和Ab标记的AuNPs探针

4．2．3 鱼样品的准备

4．2．4 基于HRP-Au-Ab探针的CE联用的EC检测

4．3 结果和讨论

4．3．1 HRP-Au-Ab探针的表征

4．3．2． 吸附到AuNPs上的HRP和Ab的数量的测定

4．3．3． 免疫复合物结构的条件优化

4．3．4． CE条件的优化

4．3．5． 基于AuNPs放大的免疫分析CE分离EC检测CTX1B

4．3．6 特异性评价

4．3．7 鱼样品中CTX1B的检测

4．4 小结

参考文献

结论

致谢

附录

声明