电化学SPR生物传感器的研究及应用

来源 :中国科学院长春应用化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ziqun666
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
围绕论文题目“电化学SPR生物传感器的研究及应用”,笔者将SPR传感金膜同时用作电化学研究的界面,在自行组建的电化学SPR(EC-SPR)池中进行了相关的EC-SPR研究。   本论文研究工作的主要内容包括以下几个方面:   1.发展了一种电化学薄化控制SPR金膜厚度,优化SPR信号的方法。这种方法主要是利用在较高电位下金与氯离子发生络合反应使SPR金膜表面的金部分溶解进入溶液从而达到薄化金基底的目的。通过调节溶液中氯离子的浓度和电化学扫描的次数,可以现场调控SPR基底的金膜厚度。用这种处理过的金膜进行了生物分子的吸附试验,结果证明了这种处理过的金膜适用于一般的SPR分析。   2.采用湿化学镀膜法结合光刻法制备SPR金膜微阵列,拟将用于SPR成像分析。这种方法属于湿化学法制备SPR金膜微阵列,主要是在胶体金纳米粒子的自组装膜上刻蚀出金纳米粒子的微阵列,然后用湿化学法生长出合适的金微阵列。这种方法对制备条件要求比较简单,在制备纳米金微阵列的过程中腐蚀时间比较好控制,同时催化生长出新的金面。重复试验证实了这种方法能够制备出稳定的,尺寸可控的金微阵列,有望用于SPR成像系统研究生物分子相互作用。   3.在SPR金膜表面利用电沉积法制备了超薄的壳聚糖薄膜,并将之应用于生物分子相互作用的研究。通过一步电沉积的方法制备了超薄的壳聚糖修饰的SPR金基片,并研究了几种常见蛋白与壳聚糖薄膜的非特异性作用,进一步用鼠IgG和抗鼠IgG作为一个典型的例子研究了壳聚糖修饰膜的生物相容性。试验表明壳聚糖修饰膜有好的生物相容性。   4.首次提出利用生物催化沉积金属纳米粒子放大SPR信号测定小分子的方法。生物小分子抗坏血酸能够还原银离子,使其在金纳米表面沉积形成金属银原子。银原子的沉积将会极大地增强SPR信号,从而实现SPR光谱对小分子抗坏血酸浓度的放大测定。每次测定后,通过电化学剥脱Ag原子,SPR芯片的表面能够完全再生。同时,剥脱的银原子的量也能够被电化学测定,这也实现了抗坏血酸的间接电化学测定。   5.结合电化学和SPR技术表征了DNA/Zr4+多层膜在金膜表面的生长过程,并研究了这种多层膜与细胞色素c的相互作用。SPR技术被用于测定(DNA/Zr4+)1双层中DNA单层的有效膜厚,及其表面覆盖率。利用红外反射光谱和X-射线光电子能谱表征这种多层膜的组成。通过EC-SPR方法,这种多层膜和细胞色素c的相互作用被进一步分析。结果表明这种多层膜不仅增强了细胞色素c的固定量,而且保持了细胞色素c的生物活性。   6.利用EC-SPR技术测定了聚苯胺支撑的双层磷脂膜中的酶促反应。通过泡囊融合法在聚苯胺表面形成HRP掺杂的磷脂双层膜。这种磷脂双层膜能够很好的保存膜内的辣根过氧化酶(HRP)的活性,同时,这种膜允许质子的跨膜传输,能够提供聚苯胺和HRP在双氧水存在下反应所需的质子,实现酶促开关控制聚苯胺氧化还原态的变化,通过SPR检测这种聚苯胺膜的氧化还原态的变化,从而达到利用SPR测定酶底物小分子的目的。   7.开展了适配子(aptamer)的EC-SPR研究。利用亚甲基兰为外在电化学探针分子,设计了一种简单的、可再生的电化学方法测定小分子腺苷。结果表明这种方法对腺苷的检测具有较高的灵敏性和选择性。这种设计思路有望进一步用于构建一个可再生的SPR传感器平台,用于研究适配子与蛋白质相互作用。
其他文献
聚酰亚胺由于具有优异的耐热稳定性、优良的力学性能、良好的尺寸稳定性以及电气绝缘性能而在微电子封装中作为缓冲层、钝化层、α粒子遮挡层、多层电路和多组件器件的介电绝
镁二次电池是一种极具潜力的新型电池,具有安全性高、成本低、比能量密度高、环境友好等优点。然而,由于Mg2+极性强,在固体材料中扩散缓慢,因此适合的电极材料少,并且性能不够理想;另一方面,镁负极在传统电解液体系中会生成不导Mg2+的钝化膜,导致镁的溶解/沉积反应进行困难。本论文针对镁电池的现状,从材料结构分析入手,开发新型嵌镁材料,同时结合电解液的设计改性,构建长寿命的钠镁杂化电池。研究内容主要分为
学位
[学习情境与任务]rn文学文本被改编为影视作品,究竟是文学文本在新的媒介传播中的焕发出新的光彩的一次重生,还是在改编中损耗了原有的文本意蕴,脱离了原来的文本之美的一次
期刊
在今后相当长的一个时期内,煤炭仍将是我国的主要能源和重要的战略物资,中国以煤炭为主要一次能源的格局不会发生较大变化。另一方面,我国的石油资源相对不足,并对我国的能源战略
学位
近年来,纳米技术正向各个学科领域全面渗透,与传统学科相结合,在纳米电子学、纳米材料学、纳米化学、纳米生物学、纳米机械学等领域发挥重大的作用。科学家们发展多种多样的组装
政治9日市委、市政府召开全市党政负责干部会议 ,传达中央经济工作会议精神。19日市委、市政府召开上海市加强社团党建和管理工作会议。22日上海市举行党建研究会成立10周年年会。黄
本论文主要研究了结构为RFCH2N3的氟烷基叠氮化合物的合成与反应。全文共分为两大部分。   第一部分:我们以三氟乙醇、四氟丙醇以及全氟碘代烷为起始原料,合成了一系列的结
学位
一次朋友聚会,翔洲凑过来小声问我,最近在忙些什么?我也小声回答他:“应该跟你一样,在辛勤劳作。生活不易,创作维艰,你我的区别只是,我码字儿,你作画。”于是翔洲就给我讲了
直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种以甲醇为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFCs)。由于甲醇具有来源丰富,价格低廉,携带和储存方便等优点,所以非常适合民用和军用便携式电源和交通工具
装饰绘画艺术市集装饰性与实用性为一体的综合性美术表现形式,虽然它的主要媒介是自然对象,但是却不能对装饰绘画产生约束力,因此它能够在表现形式、造型设计以及色彩运用方