基于G-四链体模拟酶催化聚苯胺原位生成的研究及其应用

摘要

聚苯胺(PANI)因其卓越的电力学、电化学、氧化还原特性以及良好的环境稳定性等优点备受学者的青睐。在过氧化氢存在下，辣根过氧化物模拟酶能够有效催化苯胺氧化产生聚苯胺，该反应具有动力学可控和高效酶催化等优点。基于G-四链体模拟酶催化原位生成聚苯胺开展了如下工作:
　　1.第一部分主要对生物传感元件及一些纳米材料做了扼要的介绍，主要包括:生物传感器特别是电化学生物传感器的的定义、分类、工作原理、种类特征、制备方法以及应用等;G-四链体DNA酶模拟辣根过氧化酶在生物传感器的构筑等方面得以应用广泛;金纳米粒子的主要性质、制备方法及其应用;导电聚合物尤其是聚苯胺在生物传感中的应用。
　　2.第二部分主要建立了一种新型、简单且通用的电化学检测Pb2+传感平台。基于辣根过氧化物模拟酶（即DNA酶）催化原位生成聚苯胺(PANI)，以铅离子(Pb2+)为模型证明了方法可行性。该传感平台对Pb2+具有良好的线性响应关系，对Pb2+的检测浓度范围为1.0nM到1.0μM，检测限为0.5nM。
　　3.第三部分主要介绍了建立了一种新颖、通用且信号放大的电化学高灵敏检测核酸的方法。该方法经生物条形码引发滚环扩增技术，产生DNA模拟辣根过氧化酶作为催化剂，原位产生电活性物质聚苯胺，实现DNA的高灵敏检测。线性范围6.0fM到1.0nM，检测限为6.0fM。

目录

摘要

第一章 引言

1．1 电化学生物传感器

1．1．1 生物传感器概述

1．1．2 电化学生物传感器的工作原理

1．1．3 电化学生物传感器的种类与特征

1．1．4 电化学生物传感器的制备方法

1．1．5 电化学生物传感器的应用

1．2 DNA模拟辣根过氧化酶

1．2．1 辣根过氧化物酶

1．2．2 G-四链体DNA

1．2．3 G-四链体／Hemin辣根过氧化物模拟酶

1．2．4 DNA辣根过氧化物模拟酶在生物传感中的应用

1．3 金纳米粒子(AuNPs)

1．3．1 AuNPs简介

1．3．2 AuNPs的光电性质

1．3．3 AuNPs的荧光淬灭效应

1．3．4 AuNPs的制备方法

1．3．5 AuNPs在DNA电化学生物传感器中的应用

1．4 聚苯胺

1．4．1 导电聚合物

1．4．2 聚苯胺的结构、特征与导电机理

1．4．3 聚苯胺的合成方法

1．4．4 聚苯胺材料在生物传感中的应用

1．5 选题依据

参考文献

第二章 基于HRP模拟酶催化原位生成聚苯胺用于Pb2+的检测

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂与材料

2．2．2 实验装置

2．2．3 制备DNA探针修饰的金电极

2．2．4 G-四链体DNA辣根过氧化物模拟酶和聚苯胺的合成

2．2．5 电化学特性描述

2．3 结果与讨论

2．3．1 通用传感平台的构筑

2．3．2 电化学特性

2．3．3 电化学法测量Pb2+

2．3．4 选择性研究

2．4 本章小结

参考文献

第三章 基于生物条形码-滚环扩增技术引发HRP模拟酶催化原位生成聚苯胺用于DNA的检测

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂材料

3．2．2 实验装置

3．2．3 制备AuNPs及单链DNA修饰的AuNPs复合物

3．2．4 制备捕获探针修饰的金电极

3．2．5 DNA杂交反应

3．2．6 滚环扩增反应

3．2．7 G-四链体DNA辣根过氧化物模拟酶和聚苯胺的形成

3．2．8 电化学表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 通用传感平台的设计原理

3．3．2 电化学特性

3．3．3 电化学检测DNA

3．3．4 选择性

3．4 本章小结

参考文献

结论

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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