新型金属及金属氧化物纳米材料在胆固醇生物传感器中的应用

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论文详情
由于金属纳米粒子和金属氧化物纳米粒子比表面积大、表面能高、生物兼容性好,因此可以用作生物标记物制备传感器,实现化学检测信号的放大,提高分析检测的灵敏度。本文以金属氧化物纳米材料构建胆固醇电化学生物传感器,并在灵敏度、选择性和检测限等性能测试方面取得了良好的效果。实验选用氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs),结合金纳米颗粒(AuNPs)、银纳米线(AgNWs)制备电化学生物传感器,用于胆固醇浓度的测试。通过研究,得到最制备胆固醇生物传感器的要求,最终结果表明这种生物传感器件可以用于进行胆固醇的检测。本研究论文主要是通过发展新型的生物纳米材料及其固定方法,以达到改进固定生物组分活性、提高传感器灵敏度等目的,具体内容如下:1.第2章中,制备了Zn O NPs,构建基于ZnO NPs和羧甲基纤维素钠(CMC)层层修饰的的高灵敏电化学酶传感器,实现对过氧化氢的检测。2.第3章中,制备了AuNPs,并结合ZnO NPs制备检测胆固醇的酶生物传感器。用电化学交流阻抗(EIS)验证了了层层组装的过程。扫描电镜照片(SEM)和透射电子显微镜(TEM)考察了电极上薄膜的形貌。该薄膜修饰的电极对底物胆固醇溶液表现出较高的灵敏度。3.第4章中,发展了基于ZnO NPs与AgNWs结合的微型酶传感器。通过实验证明,修饰了复合材料的电极能够快速、灵敏检测胆固醇的浓度。
摘要第4-5页
Abstract第5页
第一章 绪论第8-23页
    1.1 引言第8-9页
    1.2 生物传感器的概述第9-11页
        1.2.1 生物传感器的的定义、原理和分类第9-11页
        1.2.2 生物传感器的特点第11页
    1.3 电化学生物传感器的概述第11-14页
        1.3.1 电化学生物传感器的定义及工作原理第11-13页
        1.3.2 酶的固定化方法第13-14页
    1.4 纳米材料的概述第14-20页
        1.4.1 绪论纳米材料的的定义、分类第14-15页
        1.4.2 绪论纳米材料的特性第15-18页
        1.4.3 纳米材料在电化学生物传感器中的应用第18-20页
    1.5 本课题目标及意义第20-23页
第二章 基于纳米氧化锌颗粒的过氧化氢生物传感器的研究第23-38页
    2.1 引言第23-24页
    2.2 实验部分第24-28页
        2.2.1 试剂、材料与仪器第24-25页
        2.2.2 溶液配制第25-27页
        2.2.3 纳米ZnO的制备第27页
        2.2.4 ITO/ZnO/CMC/HRP电极的制备第27-28页
        2.2.5 测试第28页
    2.3 结果与讨论第28-37页
        2.3.1 材料表征第28-29页
        2.3.2 ITO/ZnO/CMC/HRP修饰电极的循环伏安行为第29-30页
        2.3.3 测定条件的优化第30-33页
        2.3.4 电化学阻抗第33-34页
        2.3.5 扫描速率第34-35页
        2.3.6 计时电流第35-37页
    2.4 本章小结第37-38页
第三章 基于纳米氧化锌颗粒和金纳米颗粒的胆固醇生物传感器的研究第38-47页
    3.1 引言第38-39页
    3.2 实验部分第39-41页
        3.2.1 试剂、材料与仪器第39页
        3.2.2 金纳米颗粒的制备第39页
        3.2.3 CHOx/ZnO/Au/APTES/ITO电极的制备第39-40页
        3.2.4 测试第40-41页
    3.3 结果与讨论第41-46页
        3.3.1 结构表征第41页
        3.3.2 CHOx/ZnO/Au/APTES/ITO的电化学传感研究第41-46页
    3.4 本章小结第46-47页
第四章 第四章基于纳米氧化锌颗粒和银纳米线的胆固醇生物传感器的研究第47-61页
    4.1 引言第47-48页
    4.2 实验部分第48-49页
        4.2.1 试剂、材料与仪器第48页
        4.2.2 银纳米线的制备第48页
        4.2.3 胆固醇生物传感器的制备第48-49页
    4.3 结果和讨论第49-60页
        4.3.1 材料的表征第49-50页
        4.3.2 电化学性能研究第50-60页
    4.4 本章小结第60-61页
第五章 总结与展望第61-62页
参考文献第62-67页
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文第67-68页
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利第68-69页
致谢第69页
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