基于纳米金/石墨烯复合材料的尿酸生物传感器研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:A123_1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
尿酸是人体中嘌呤衍生物的代谢终产物。通常情况下,人类血液中尿酸的浓度保持在一定水平。当血液内尿酸过高时,就会产生一些严重的疾病,如痛风就是尿酸结晶沉积在关节之间,形成肿胀,给病人带来极大的痛苦。因此,快速、灵敏、准确地检测尿酸对于诊断与治疗此类疾病具有重要的意义。近年来,随着纳米材料、纳米技术的快速发展,纳米材料在制备高性能生物传感器方面展现出巨大的应用潜力。基于纳米材料制备的生物传感器具有灵敏度高、选择性好、检测限低等优点,有望满足对尿酸快速、灵敏、准确检测的需要。因此,本文以氮掺杂石墨烯或氧化石墨烯为稳定骨架制备纳米金/石墨烯复合材料,利用石墨烯和金纳米材料大的比表面积、良好导电特性和电催化活性,发展能够快速、灵敏、准确检测尿酸的纳米生物传感器。具体研究内容如下:(1)基于纳米金/石墨烯复合材料的尿酸酶生物传感器石墨烯和金纳米颗粒都具有大的比表面积,高的电子传递效率以及良好的生物相容性等优点。同时金纳米颗粒还能与巯基之间形成稳定的金硫键,可用于固定抗体,酶以及蛋白质等生物大分子。因此,本课题首先采用水热法合成氮掺杂石墨烯气凝胶(NGA),并利用硼氢化钠原位还原制备了纳米金/石墨烯复合材料,再通过金硫键将尿酸氧化酶固定在纳米金/石墨烯复合材料表面,成功制备了尿酸酶的纳米生物传感器。电化学阻抗、循环伏安等电化学方法研究表明,尿酸的存在导致传感器在0.9 V左右出现明显的氧化峰,且峰电流与尿酸的浓度之间存在良好的线性关系。该传感器对尿酸的检测灵敏度为2.89×10-5A/mM,线性范围为20800μM,其检测限为10μM(S/N=3)。(2)基于纳米金/石墨烯复合材料的非酶尿酸生物传感器以氧化石墨烯为稳定骨架结构吸附HAu Cl4,并用层层自组装技术将氧化石墨烯自组装到氧化铟锡导电玻璃表面,再用硼氢化钠进行原位还原得到纳米金/石墨烯薄膜,从而成功构建非酶尿酸生物传感器(AuNPs/GN/ITO)。循环伏安、计时电流等电化学方法研究表明,该纳米生物传感器具有响应快,线性范围宽以及检测限低等优点。该传感器对尿酸的检测灵敏度为1.563×10-4 A/mM,线性范围可达51200μM,检测限低达0.1μM(S/N=3)。同时,该传感器还具有优良的重现性以及稳定性。
其他文献
以海藻酸钠凝胶颗粒、磁性颗粒、磁性凝胶颗粒为材料,通过盆栽水稻试验,比较3种材料对水稻镉积累的影响.结果 表明:单独施用海藻酸钠凝胶颗粒或者磁性颗粒均能降低水稻各部位
改革开放和国际交流的纵深化进程为中国的经济社会带来了翻天覆地的变化,但很少有研究者关注这场变革与个体发展之间的关系。本文旨在以父母工作价值观为切入点,初步探讨当前国
常听学生说:物理难,学不会。其实,初中物理知识大多来源于生活,只要我们在教学中让学生从生活走向物理,缩短物理与生活的距离,一个个知识点和一道道习题就会在不知不觉中被悄然领悟。按照这一思路,我尝试在物理教学中经常设计小创作、小实验、小魔术,用“三小”解决物理难学的问题。  一、小创作  生活是学生最熟悉的环境,生活中处处有物理,物理就在生活中。把枯燥的物理知识点融入生活,学生就会在享受生活的同时理解
期刊
我国小麦生产“一喷三防”长期使用人工喷雾器,导致工作效率低防治效果差,严重影响小麦生产.西北农林科技大学场站管理中心,率先使用国内最新型大疆T 20植保无人机开展“一喷
随着互联网迅速发展,个人信息安全受到人们重视,身份认证作为信息安全的前提变得尤为重要。针对传统身份识别的安全性问题,生物特征识别因其唯一性、稳定性、难伪造等优点而
乳腺多频电阻抗扫描成像系统(EIS)利用人体正常组织与恶性病变组织之间的电阻抗特性差异,将各个激励频率测得的导纳值映射到灰度图像,通过图像的亮斑来区分病例。但是由于皮肤