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电化学免疫传感器具有高的灵敏度和良好的特异性,检测速度快,更有望实现现场在线检测。在保持生物分子稳定性及活性的前提下,将其有效地固定在传感器敏感界面并且借助修饰在基础电极表面的材料增强信号响应的灵敏度,是提高免疫传感器性能的关键技术。此外,近年来,人们致力于对传感器性能的优化,却一直忽视了与之相配套的样品前处理方法的研究。本文研究内容包括两方面:1.构建了三种不同复合纳米材料协同修饰的电流型免疫传感器;2.研究对比了与生物传感器相配套的样品前处理方法。1.1基于纳米金/壳聚糖-石墨烯-亚甲蓝复合修饰的免疫传感器的构建壳聚糖-石墨烯-亚甲蓝复合物有好的电化学氧化还原特性及生物相溶性,且具有大量氨基,可通过与纳米金形成金氨键固定在电极上,形成具有较高稳定性和有序性的金氨体系,进而通过戊二醛共价交联抗体。该免疫传感器线性检测范围为1-500ng/mL,检测限为0.056ng/mL。此免疫传感器虽重现性能与稳定性能良好,但再生性能不够优良。1.2基于多壁碳-聚苯胺-壳聚糖/纳米金胶复合修饰免疫传感器的研究聚苯胺包裹的碳纳米管复合材料拥有良好的电化学活性及高的化学稳定性。纳米金胶在保持抗体生物活性的同时为其在电极表面的固定提供了良好的生物界面,以实现抗体和农药进行有效的特异性结合。该传感器的线性范围为0.1-40ng/mL和40-500ng/mL,检测限为0.06ng/mL。此免疫传感器虽重现性能与再生性能良好,但稳定性能有待提高。1.3基于镍铝水滑石-石墨烯复合物/空壳纳米金复合修饰的免疫传感器的研究低温条件下通过共沉淀方法在氧化石墨模板上生长镍铝水滑石继而经过还原制备镍铝水滑石-石墨烯复合材料,呈现优良的电化学性能。经镍铝水滑石-石墨烯复合物和空壳纳米金协同修饰制备的免疫传感器检测时间短、线性范围广(线性范围为5-150ng/mL和150-2000ng/mL)、检测限低(0.052ng/mL),且各性能优良,实际样品检测结果与传统的气相色谱分析方法得到的结果一致。对上述三种免疫传感器的性能进行比较,结果表明:利用镍铝水滑石-石墨烯纳米复合材料与空壳纳米金的协同效应,免疫传感器的信号响应明显增强,且传感器检测限更低,检测范围更宽,检测的稳定性能、重现性能等更加优异,重复使用率也得到提高。2.与生物传感器相配套的样品前处理方法的研究本文研究比较了振荡萃取法、超声离心萃取法、超声过滤萃取法三种与生物传感器相配套的样品提取与处理方法。通过对比,结果表明:超声离心萃取法的回收率更加稳定且达到了农残检测较为满意的结果。因此选择超声离心萃取法作为生物传感器的配套样品处理方法。该样品前处理方法操作简单、快速、有效,与生物传感器相配套,回收率符合要求,可以用于实际样品的检测。