溶胶-凝胶分子印迹生物传感器的构建及其对小分子物质识别的研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuanka11
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
压电石英晶体生物传感器,也叫做石英晶体微天平(Quartz CrystalMicrobalance,QCM),是目前新兴的一种检测分析技术,由石英晶体及其表面的金属薄层电极组成(其中石英晶体为换能元件,各种生物分子为敏感元件)。压电传感器因其结构简单、灵敏度高、响应范围广等优点,并且结合了电子学、分子生物学等多学科的最新技术,已经在环境监测、生命科学、食品卫生及医学诊断等领域得到了深入探讨和大规模应用。   分子印迹技术(molecularly imprinted technique,MIT)又称为分子印记技术、分子烙印技术,是一种制备对目标印迹分子具有专一识别性能聚合物(molecularly imprinted polymers,M1Ps)的技术。分子印迹聚合物因对模板分子的立体结构具有“记忆”功能,被人们誉为可以高度选择识别模板分子的“万能的分子识别材料”。由于以上优势,分子印迹技术在生物传感器、色谱分离、固相萃取以及药物分子筛选等方面发挥着越来越重要的作用。   基于以上特点,本文将石英晶体微天平与分子印迹技术结合,构建新型的压电分子印迹生物传感器,用于目标分子的检测。本论文主要研究工作如下:   第二章以组氨酸为模板分子,探索了一种构建组氨酸压电分子印迹生物传感器的方法,较成功的实现了组氨酸的快速检测,论证了分子印迹技术与石英晶体微天平技术结合以制备具有专一识别性与高度灵敏性的生物传感器的可行性,并对该方法制备的传感器的性能进行了初步的考察与研究;用不同组成及配比的溶胶-凝胶来制备分子印迹聚合物薄膜,通过考察其对模板分子组氨酸的QCM响应值,获得了3ml TEOS,100ulPTMOS,300ulMTMOS,250ulAPTMS为最佳组合的溶胶-凝胶配比;同时,对实验条件进行了优化,得到了最适宜温度为25℃及最适宜pH为7.4;另外,选择甘氨酸、色氨酸、甲硫氨酸为干扰物,考察了该印迹生物传感器选择性,实验表明三种干扰物的选择因子分别为:0.105、0.079和0.263,这说明该印迹传感器对模板分子组氨酸的频率响应值比对其它三种干扰物的频率响应值要大的多,能够有效的区分模板分子和干扰物质,从而证明了该传感器具有良好的选择性。   第三章着重将理论应用于实际,采用溶胶-凝胶自组装的方法在在石英晶体微天平表面(QCM)制备分子印迹聚合物(MIPs),构建了溶胶-凝胶自组装葡萄糖分子印迹生物传感器,实现了对模板分子葡萄糖的检测,并对该传感器的性能进行了更加深入的研究:通过考察不同组成及配比的溶胶-凝胶对模板分子葡萄糖的响应值,获得了溶胶-凝胶最佳配比为:3ml TEOS,260ul PTMOS,260ul APTMS,200ul OTMS,200ul MTMOS;同时,对一系列不同浓度的葡萄糖进行了响应性能的分析,考察了其响应量与浓度之间的关系,并进行线性拟合,结果表明葡萄糖浓度在1×10-4到3×10-3M范围内与QCM测定的频率响应量有线性关系,其线性拟合回归方程为y=3.0004x+1.1543,相关系数RSD为0.9991,这表明此线性关系良好,并具有较低的检测限:3×10-5 M(S/N=3);另外,优化了实验条件,得到了最适宜温度为25℃及最适宜pH为7.0;同时,以尿酸和抗坏血酸为干扰物,考察了该葡萄糖印迹传感器的抗干扰性能,分析其QCM频率变化响应值,发现对模板分子葡萄糖的响应比对干扰物的响应明显大很多,两种干扰物的选择性因子Kit分别为0.170和0.252,说明葡萄糖传感器对模板分子的选择性良好;此外,对该溶胶-凝胶印迹膜传感器的稳定性进行了考察,发现石英晶体金基片的存储时间较长,保存两个月后的测量值仍能达到首次测量值的87%,因此该葡萄糖印迹传感器的稳定性良好。
其他文献
学位
  基于机组在线监测参数、直接或间接地诊断炉内各受热面积灰结渣的在线监测诊断技术,采用试验的方法,对某电厂300MW 机组自然循环锅炉各对流受热面进行优化吹灰试验研究。研
多肽自组装形成的小分子水凝胶由于具有良好的生物相容性、可降解,在组织工程、细胞培养、药物控释以及生物矿化等方面得到了广泛应用。目前,诱导多肽自组装的方法主要包括pH改
  某电厂锅炉补给水系统采用阳床、阴床和混床设备,#1 和#3 一级除盐设备运行时,混床出水电导率出口比入口高,#2 和#4 一级除盐设备运行时,混床出水电导率正常。通过除盐设备查
学位
  由于具有良好的节能减排效果,高炉煤气干法除尘在钢铁企业中的应用越来越普遍。然而,在带来良好节能效益的同时,也出现了煤气腐蚀性增强的问题,对煤气管道及其附属补偿器造成
  通过分析直叶片传统设计流程中的不足之处,借助编写程序,改变了直叶片的设计流程,把设计流程末端的强度校核改为强度计算并放置在流程的最前端。把依据结构设计尺寸的强度校
Toll样受体(Toll-like receptors, TLRs)是一种跨膜受体蛋白,由胞外区、跨膜区和胞内区构成,主要表达在单核/巨噬细胞、树突状细胞和上皮细胞上。TLRs可识别外源抗原,通过MyD
  以两通道余热锅炉为研究对象,采用Realizable k-ε湍流模型和D0辐射模型进行网格验证的基础上,对两通道余热锅炉进行流动与传热的数值模拟,对其内部流场和温度场的分布进行
  我国是一个富煤、贫油、少气的国家,煤炭资源在我国的能源结构中占有举足轻重的地位。然而传统的煤燃烧利用方式已经带来了严重的资源和环境问题,目前煤气化已成为洁净、
会议