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理想的分子传感器在分析物检测、医学诊断和兴奋剂控制等方面,应具有较高的特异性和灵敏度、响应速度快、易重复使用等特点,科研工作者们在过去的几十年就传感器技术方面取得了很大进展,但是如何寻求一个有效的方式来构建这些特点,并使制备的传感器具有广泛实用性,仍然是一个挑战。近年来,无标记检测技术在主流研究工具中占有一席之地,其中石英晶体微天平以高的灵敏度、低成本、结构简单、易操作等优势得到极大关注。振荡电路的频率变化与石英晶体微天平表面的沉积物质量成正比,这种性质使石英晶体微天平在生物传感器方面的贡献越来越突出。
对于纯粹的石英晶体微天平,它是没有任何选择性的,所以很多化学和生物材料通过化学或者物理作用修饰石英晶体芯片,以期得到具有特异选择性的传感器。本论文主要研究了用于蛋白质分析的石英晶体微天平传感器的制备,共分为三部分内容。
第一章为绪论部分,简单介绍了蛋白质组学的研究技术和意义,石英晶体微天平的原理及应用,金属螯合作用以及分子印迹技术的相关知识。
第二章对Cu-IDA修饰石英晶体微天平传感器的制备及其用于牛血红蛋白的检测进行了研究。实验中先利用Au-S的强亲和性,11-巯基烷酸自组装在石英晶体芯片上形成富含羧基的自组装膜,用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)对引入的羧基进行活化后,与亚氨基二乙酸反应,再固定铜离子。此制备过程简单,修饰条件温和,对环境友好。用原子力显微镜表征了修饰后的芯片表面的厚度及形貌,修饰后的芯片表面较粗糙,且比未修饰的芯片厚。此传感器对牛血红蛋白有较高的灵敏度,线性范围为0.50μg/mL-10.0μg/mL,线性相关系数为0.9994,对牛血红蛋白和牛血清蛋白混合样以及牛血实际样进行了测定,结果表明,该传感器可以在较复杂的介质中选择性检测牛血红蛋白。本工作为石英晶体微天平生物传感器研制新方法提供了思路。
第三章为分子印迹石英晶体微天平传感器测定溶菌酶初探,这部分工作是对分子印迹技术修饰石英晶体微天平以制备对溶菌酶具有特异性选择的传感器进行了初步探究。分别用多巴胺、间氨基苯硼酸为功能单体制备溶菌酶印迹膜,并对洗脱条件等进行优化,得到一些实验结论和经验,因时间原因此部分内容还有待进一步研究。