分子印迹-有机电化学晶体管传感器的制备及性能研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:brian125
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
有机电化学晶体管(Organic Electrochemical Transistor OECT)具有体积小、成本低、易集成、生物兼容性好、工作电压低等优点,在生物传感器中的应用具有很大的潜力。然而,其选择性却不尽如人意,制约了其在传感器方面的应用。分子印迹聚合物(MIPs)是一种对特定分子具有特异性识别能力的聚合物。具有易制备、稳定性好、选择性高等优点,在传感器领域得到了广泛应用。因此,将MIPs与OECT结合是提高选择性的有效途径。目前,MIPs与OECT传感相结合的研究鲜有报道。  本论文紧紧围绕OECT传感器的选择性问题,首先以易氧化的抗坏血酸(AA)为模板、邻苯二胺(o-PD)为功能单体,制备了高灵敏度、高选择性的MIP修饰的OECT(MIP-OECT)传感器。紧接着研究了该方法对手性物质(组氨酸)的手性检测效果,得到了较好的结果。进而以芳香族手性氨基酸(色氨酸和酪氨酸)为模板分子,对该类MIP-OECT传感器在手性检测方面的适用性以及传感机理进行了深入的研究。并用所制备的传感器对实际样品进行检测。主要研究结果如下:  1.高灵敏度、高选择性的抗坏血酸MIP-OECT传感器的制备及性能研究  以AA为模板分子、o-PD为功能单体,制备了MIP-OECT传感器。用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)表征了修饰电极的制备过程以及吸附能力;原子力显微镜(AFM)表征了修饰电极的形貌。优化了重要的检测参数pH和温度。在最佳检测条件下,MIP-OECT对AA的检测限为10nM且具有高达75.3μAdecade-1的灵敏度。而且,利用该传感器检测AA时,与AA结构类似的化合物和常见的金属离子都不干扰其检测。此外将该传感器用于商售饮料中AA的检测,得到了较好的结果。  2.选择性识别组氨酸手性对映体的MIP-OECT传感器  由于在食品、药品以及蛋白质代谢方面的重要作用,氨基酸的手性检测备受关注。以组氨酸(D/L-His)为模板分子、丙烯酰胺为功能单体,制备了His手性识别传感器。红外光谱和扫描电镜结果表明成功制备了MIPs。优化了修饰电极的制备条件,最优条件下制备的传感器在100nM~10μM的范围内对D/L-His检测具有8.2和22.7μAdecade-1的灵敏度以及10nM和100nM的检测限。抗干扰能力检测结果表明:常见干扰物以及金属离子不干扰L-His的检测,且该传感器能够对His进行手性识别。此外,以L-His为模板制备的MIP-OECT可用于人体尿液中L-His的检测。  3.弱氧化性芳香族氨基酸手性对映体的MIP-OECT传感器及检测机理研究  为了研究用MIP修饰OECT来提高选择性这种策略在手性识别方面的普适性以及检测机理。以色氨酸(D/L-Trp)和酪氨酸(D/L-Tyr)为模板分子,制备了MIP-OECT手性传感器。采用CV、EIS和AFM对不同电极的电学性能以及形貌进行了分析,证明制备了能够对模板分子选择性识别的修饰电极。使用MIP-OECT传感器检测L-Trp和L-Tyr,分别具有3.19和3.64μAμM-1的灵敏度以及2nM和30nM的检测限。手性对映体的选择性因子数据表明该传感器可用于Trp和Tyr的手性识别。传感器的检测机理为:MIP膜对模板分子进行选择性吸附,然后在栅极电压的作用下电催化它们的氧化反应,产生法拉第电流,致使有效栅极电压增加,最终导致沟道电流下降。此外,以L-Trp和L-Tyr为模板分子制备的MIP-OECT传感器可用于氨基酸片剂中L-Trp和L-Tyr的检测。
其他文献
目的 分析2012-2018年重庆市糖尿病死亡及早死所致疾病负担变化趋势,为开展糖尿病的防治提供建议.方法 利用重庆市各区(县)上报“中国疾病预防控制系统死因登记报告信息系统
现阶段,LTE基站的CIR带宽按照基站的站型进行配置,这种方法简单易行,可以很好满足基站的需求.但这种方法不论业务量大小,为每个基站配置固定CIR带宽,无法更好的发挥传输网络
期刊
一rn小站很小,坐落在山顶,山叫夫夫山,小站就叫夫夫站.因为“夫夫”念着拗口,附近村庄和站上的人习惯叫山为“二夫”山,小站为“二夫”站.rn站上共有六名职工,分成两班,每班
期刊
期刊
微生物燃料电池(MFC)利用微生物催化剂将其代谢能直接转化为电能,具有原料广泛、反应条件温和、清洁高效等优点。目前该领域仍处于实验阶段,研究用于污水处理的MFC的性能及其影响因素,对其实际应用有重要的指导意义。 本研究采用两室MFC装置,以厌氧活性污泥为混合菌种来源,以乳酸钠和葡萄糖配制模拟有机废水,实现处理废水与产电的双重目的。 结果表明Monod经验公式可以用来描述该无介体MFC累
本文通过对荣华二采区10
期刊
本文通过对荣华二采区10
期刊
随着社会的发展,我国的科学技术水平也得到了很大的提高.通信工程作为我国的一门高科技行业也有了飞跃式的发展.通信工程不仅在我们的日常生活中得到了广泛的应用,而且在我国
本刊讯2004中国(青岛)国际绿化博览会将于8月12日举办。从筹备情况来看,今年“绿博会”在规模、参展商数量、主要活动举办质量方面均较去年首届“绿博会”有较大提高。本届“