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ROS(reactive oxygen species)是细胞在代谢过程中产生的一系列活性氧簇,对于细胞损伤、生物分子合成、细胞凋亡等代谢活动都起着至关重要的作用。过量的ROS会破坏细胞的内氧化平衡,形成氧化应激,诱导一系列的生理变化。因此,检测细胞内ROS的变化及细胞的动态变化过程,对于从细胞水平研究氧化还原反应和开发新的癌症治疗策略都具有重要的科学研究价值。另一方面,硼掺杂纳米晶金刚石(BNCD)在电化学方面表现出卓越的生物相容性、高透明度和稳定性。BNCD电极可以提供一个广阔的电位窗口从-2.0 V到+2.0 V,而且背景电流小,抗腐蚀性高。因此,BNCD作为一种非常具有吸引力的电极材料,可以很好的用作ROS的电化学生物检测。本论文从原位合成银纳米簇在肿瘤细胞内荧光成像出发,设计制作了硼掺杂金刚石阵列微电极作为电化学检测工具,最终实现了对细胞内原位合成过程中ROS含量变化的检测,主要研究内容如下:1、肿瘤细胞内原位合成了银纳米簇,并实现了荧光成像。首先制备络合物[Ag(GSH)]+,以20μM的浓度与肿瘤细胞共同孵育24小时,在激光共聚焦荧光显微镜下观察,细胞状态良好并且实现了细胞荧光成像,具有很好的荧光稳定性,原位合成的银纳米簇可以作为良好的细胞活体荧光成像探针。2、设计并制作了16通道硼掺杂金刚石阵列微电极(BNCD-MEAs)。利用化学气相沉积等技术,制作了直径20μm左右的硼掺杂金刚石工作电极,并将其集成为阵列电极芯片。通过电化学表征测试,16通道阵列电极有着良好的电化学性质,可以作为过氧化氢生物传感器,具有高灵敏性和强抗干扰能力,为电化学生物检测提供了可能。3、利用试剂盒和电化学方法对细胞内ROS含量及其变化进行了检测。抗坏血酸刺激细胞释放出过氧化氢,利用硼掺杂金刚石阵列微电极作为过氧化氢传感器,检测释放含量。通过比较证实了肿瘤细胞内ROS含量远远超过正常细胞水平。肿瘤细胞内原位生成银纳米簇后,消耗了一定量的ROS。利用阵列微电极简单地对单细胞检测进行了尝试,得到了良好的实验结果,为单细胞研究奠定了基础。