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碳纳米管(CNTs)和石墨烯(RGO)是两种新型碳材料,具有比表面积大,导热性和导电性好,化学性质稳定,机械强度高,并且具有生物相容性,因而在燃料电池、纳米电子器件、生物医药等领域具有非常广阔的应用前景。同时,CNTs和RGO可为生物分子识别和酶催化反应提供良好的微环境,是构建电化学生物传感器的优良电极材料,在生物传感技术研究领域中备受瞩目,尤其是最近已有报道的直立碳纳米管或碳纳米管阵列(ACNTs),具有高度一致的空间取向、优良的电子传递性能和更高的吸附能力,对提高生物传感器的性能具有重要作用。本论文结合自组装单分子膜技术,利用重氮化法分别制备出基于碳纳米管阵列和石墨烯阵列的电位型免疫传感器,并与基于多壁碳纳米管-纳米金-壳聚糖纳米复合膜的电位型免疫传感器进行了比较。论文工作主要包括以下三个方面:(1)基于多壁碳纳米管阵列的电位型免疫传感器首先在金电极表面制备对氨基苯硫酚(4-ATP)和苯硫酚(TP)混合自组装单分子膜(MSAM),然后利用重氮化法将多壁碳纳米管(MWCNTs)垂直的固定到修饰电极表面形成多壁碳纳米管阵列,再在其表面电沉积纳米金(GNPs),最后结合抗体,并用牛血清蛋白(BSA)封闭未反应的活性位点,得到A-u/MSAM/MWCNTs/GNPs/Ab免疫传感器。采用循环伏安法、电化学交流阻抗法、红外光谱法、扫描电子显微镜等方法对修饰电极的制备过程进行了表征,并考察了pH值、温度,抗体溶液酸度等实验条件对电极性能的影响。在优化的实验条件下,检测不同浓度的小鼠IgG,检测结果显示,标准曲线斜率达到.18.1mV/decade,线性范围0.04~1.0×104ng/mL,检测下限为0.03ng/mL,相关系数r=0.9902。4支免疫传感器的一致性良好。(2)基于重氮化法固定石墨烯的电位型免疫传感器石墨烯(RGO)是目前导电性最好,机械强度最高,比表面积最大的纳米材料,生物传感器是RGO的重要应用领域之一。首先在金电极表面制备4-ATP和TP MSAM,然后通过重氮化法将RGO固定到修饰电极表面,再在其表面电沉积纳米金,最后结合抗体,并用牛血清蛋白封闭修饰电极中未被Ab占据的活性位点,得到Au/MSAM/RGO/GNPs/Ab免疫传感器。采用循环伏安法、电化学交流阻抗法对修饰电极的制备过程进行了表征,并考察了pH值、温度等实验条件对电极性能的影响。在优化的实验条件下,检测不同浓度的小鼠IgG,检测结果显示,标准曲线斜率达到..13.6mV/decade,线性范围1.0×10-3~4.0×102ng/mL,检测下限达到1.4×10-3ng/mL,相关系数r=0.9925。11支传感器电位响应斜率相近,其相对标准偏差为-2.6%,线性范围相同,检测下限基本不变,保存寿命达到5天。(3)基于多壁碳纳米管-纳米金-壳聚糖纳米复合膜的电位型免疫传感器利用MWCNTs的导电性、壳聚糖(CS)分散MWCNTs的性能和良好的成膜能力、CS中氨基与GNPs的亲和力以及戊二醛对壳聚糖的交联作用,首先在金电极表面制备具有三维网状结构的纳米复合膜(MWCNTs-GNPs-CS),再电沉积GNPs,最后结合抗体,并用牛血清蛋白封闭修饰电极中未反应的活性位点,得到Au/MWCNTs-GNPs-CS/GNPs/Ab免疫传感器。利用循环伏安法、电化学交流阻抗法对修饰电极的制备过程进行了表征,并考察了pH值等实验条件对电极性能的影响,在优化的实验条件下,检测不同浓度的小鼠IgG,检测结果显示,标准曲线斜率达到18.5mV/decade,线性范围2.0x10-5~1.0×103ng/mL,检测下限达到2.0×10-5ng/mL,相关系数r=0.9958。11支传感器电位响应斜率5天。