量子点双增强的三段式电化学DNA传感器的构建及应用

摘要

本文设计了一种以NaOH蚀刻的玻碳电极作为基底，采用三段式DNA杂交结构并通过CdTe量子点双增强的电化学DNA传感器，并对P53抑癌基因进行高效、快速、准确的检测。通过电化学循环伏安法(CV)、电化学阻抗法(EIS)、差分脉冲法(DPV)对传感器的性能进行表征，实验结果表明:制备的基于NaOH蚀刻的量子点双增强的电化学DNA传感器的检测限达到了4.153×10-13M(3δ，n=5)，且对P53抑癌基因具有良好的选择性。
　　本文设计了一种基于氧化石墨和壳聚糖复合材料的电化学DNA传感器，并探究了其对大肠杆菌菌体中提取的DNA的检测性能。实验制备了氧化石墨和壳聚糖复合材料，并以该复合材料为基底制备了电化学DNA传感器。实验对大肠杆菌ATCC25922菌株进行培养并提取该大肠杆菌的DNA，采用制备的电化学DNA传感器对目标DNA进行检测，结果表明，该传感器具有较低的检测限，其对标准DNA的检测限达到了3.584×10-15M，对大肠杆菌的检测限达到了50cfu/L，通过对不同错配碱基的目标DNA的杂交检测表明制备的电化学DNA传感器具有良好的特异性。
　　本文初步探究了以羧基化的多壁碳纳米管作为修饰材料，利用量子点的电化学发光性能制备的电化学DNA传感器，实验初步的对裸电极修饰材料进行了表征，并将修饰碳纳米管的金电极作为基底，对电化学性能进行了初步的探究，结果表明，羧基化的碳纳米管在电极表面起到了电化学信号放大的作用，并且可以为单链DNA探针的固定提供更多的活性位点。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 电化学生物传感器

1．1．1 电化学生物传感器概述

1．1．2 电化学生物传感器的分类

1．2 电化学DNA传感器

1．2．1 电化学DNA传感器设计原理

1．2．2 DNA在电极上的固化方式

1．2．3 电化学DNA传感器的研究现状及展望

1．3 电化学DNA传感器的电极修饰材料

1．3．1 碳纳米管材料在电化学DNA传感器中的应用

1．3．2 石墨烯材料在电化学DNA传感器中的应用

1．3．3 碲化镉量子点材料在电化学DNA传感器中的应用

1．4 P53抑癌基因的概述

1．5 本研究的内容及意义

第二章 NaOH蚀刻玻碳电极的三段式电化学DNA传感器的构建及测试

2．1．1 实验药品

2．1．2 DNA探针序列

2．1．3 实验溶液

2．2 试验仪器

2．3 实验原理及流程

2．4 实验方法

2．4．1 CdTe量子点的制备

2．4．2 玻碳电极的预处理

2．4．3 电化学DNA传感器的组装

2．4．4 目标DNA的杂交

2．4．5 DNA的杂交的修饰及电化学信号检测

2．5 实验结果与讨论

2．5．1 电极修饰成分的表征

2．5．2 玻碳电极的电化学表征

2．5．3 传感器组装过程的表征

2．5．4 最优杂交条件的表征

2．5．5 传感器检测限的测定

2．6 小结

第三章 GO／CS复合纳米材料修饰的电化学DNA传感器的制备与应用

3．1 实验药品及溶液

3．1．1 实验药品

3．1．2 DNA序列

3．1．3 实验所用溶液

3．2 实验仪器

3．3 实验原理及流程

3．4 实验步骤

3．4．1 石墨烯复合材料的制备

3．4．2 大肠杆菌ATCC25922的培养

3．4．3 实验用DNA溶液的制备及保存

3．4．4 电化学DNA传感器的组装

3．4．5 目标DNA的杂交

3．4．6 杂交指示剂MB的组装

3．5 结果与讨论

3．5．1 电极修饰材料的表征

3．5．2 修饰电极的电化学性能表征

3．5．4 电化学DNA传感器检测限的测定

3．5．5 电化学DNA传感器的特异性检测

3．6 小结

第四章 基于量子点的电化学发光的电化学DNA传感器的初步探究

4．1 实验药品及溶液

4．1．1 实验药品

4．1．2 DNA序列

4．1．3 实验所用溶液

4．2 实验仪器

4．3 实验流程及原理

4．4 实验步骤

4．4．1 金电极的预处理

4．4．2 电极表面修饰材料的组装

4．4．3 探针DNA的固定及杂交

4．4．4 量子点的组装

4．5 结果与讨论

4．5．1 碳纳米管材料的表征

4．5．2 金电极表面的预处理

4．5．3 电化学DNA传感器的组装

4．6 小结

第五章 结论

5．1 量子点双增强的三段式电化学DNA传感器构建及应用

5．2 GO／CS复合纳米材料修饰的电化学DNA传感器的制备与应用

5．3 基于量子点的电化学发光的电化学DNA传感器的初步探究

参考文献

攻读硕士期间发表论文情况

致谢