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由于光电化学适配体传感器高选择性和优越的分析性能已经受到了持续的关注。近几年,构建光电化学核酸适配体传感器吸引了很大的注意。在本论文中,我们通过分别在Co掺杂ZnO,Au/ZnO以及Au/TiO2表面修饰相应的适配体作为光阳极,实现了对啶虫脒,双酚A以及四环素的无标记光电化学检测,具体研究内容如下: (1)Co掺杂 ZnO稀磁半导体作为新的光电信标首次应用于对农药啶虫脒的光电化学适配体传感器的检测中。所构建的光电化学适配体传感器是基于啶虫脒和其对应适配体的特异性结合,并通过槲皮素作为电子供体放大输出的光电信号。Co2+掺杂有利于扩大 ZnO在可见光区域内的吸收带,并且由于带隙电子和Co2+的d层电子之间的sp-d杂化作用促进了光生电子的分离。所构建的适配体传感器对啶虫脒浓度检测的线性范围是:0.5–800 nmol L-1,最低检测线是0.18 nmol L-1。当溶液中存在其它相同浓度的传统农药时,对检测啶虫脒并没什么大干扰,并且回收率在96.2%和103.7%之间。所构建的新颖的光电化学适配传感器具有高灵敏度、高选择性、花费低以及方便携带等优点。此外,利用Co掺杂ZnO稀磁半导体为提升光电化学适配体传感器的性能提供一种新的途径。 (2)一种新型的具有选择性的光电化学核酸适配体传感器检测双酚A在基于Au/ZnO纳米棒的基础上构建成功。Au/ZnO纳米棒通过水热法制备,通过研究Au的添加量和光电流之间的关系发现:在ZnO中添加适量Au可以提高ZnO的光电流,这对所构建的光电化学核酸适配体传感器是非常有利的。当溶液中加入双酚 A时,适配体的结构变为 G–四联体,这使适配体长通道关闭,随后电子通入口也关闭,导致电子无法传到电极表面,持续增加双酚 A的浓度会使关闭的适配体入口的量增多,同时敞开通道的量降低,导致光电流逐渐降低。所构建的适配体传感器对双酚 A浓度检测的线性范围是:1–1000 nmol L-1,最低检测线是0.5 nmol L-1。当溶液中存在其它相同浓度的结构类似药物时,对检测双酚 A并没什么干扰,并且回收率在96.2%和108.4%之间。所构建的光电化学核酸适配体传感器对双酚A的检测具有快速、便捷以及成本低等优点。 (3)光敏化材料和识别元件是决定光电化学核酸适配体传感器灵敏度和选择性能的两个决定性因素。这里我们通过液相沉积Au/TiO2作为光活性物质,以四环素的核酸适配体作为识别元件,构建了一种新型的光电化学核酸适配体传感器用于特异性检测四环素。Au修饰在TiO2表面,使TiO2在可见光照下的光电流增大,这对所构建的光电化学适配体传感器是非常有利的。当溶液中加入四环素时,适配体的结构变为 G–四联体,这使适配体长通道关闭,随后电子通入口也关闭,导致光电流降低。所构建的适配体传感器对四环素浓度检测的线性范围是:0.3–1600 nmol L-1,最低检测线是0.1 nmol L-1。当溶液中存在其它相同浓度的结构类似药物时,对检测四环素并没什么干扰,并且回收率在93%和105%之间。所构建的光电化学适配体传感器具有高选择性、良好的重现性以及高稳定性,这表明所构建的基于Au/TiO2光电化学核酸适配体传感器具有优越的性能。