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随着我国人口老龄化的加剧,帕金森病(Parkinson’s diseases,PD)患病总人数持续高速增长。帕金森病严重威胁了人们的身体健康和生活质量,因此对帕金森病及时准确地诊断和治疗显得尤为重要。PD作为一种常见的由神经细胞退化引起的神经系统疾病,会造成中枢神经系统中多巴胺能神经元损伤,直接导致患者体内多巴胺(dopamine,DA)含量降低,因此可以通过对DA的高精度检测实现对PD的诊断。而谷胱甘肽(glutathione,GSH)作为脑内重要的抗氧化剂,其含量的降低与多巴胺能神经元的损伤同样有着紧密的联系,所以PD患者体内GSH含量也会随着病情的发展而逐渐降低,因此对患者体内GSH的高精度检测可以提供更多的病情信息,从而提高PD诊断的准确性。因此实现对DA和GSH的高精度检测可以更准确、更全面地对PD进行诊断和评估。因此,本文构建了光寻址(light-addressable)生化传感器实现了对DA和GSH的多通道、高精度和高选择性检测。首先,为了实现对DA的检测,制备了基于具有5-巯基-2-硝基苯甲酸(5-mercapto-2-nitrobenzoic acid,MNBA)配体的Ag44(SR)30银纳米团簇(silver nanoclusters,AgNCs)。并构建了基于AgNCs的光电化学(photoelectrochemical,PEC)传感器,实现了对DA的检测。同时这也是该AgNCs在DA检测中的首次应用。为了进一步增强传感器的传感性能,将氧化石墨烯(graphene oxide,GO)和银纳米颗粒(silver nanoparticles,AgNPs)引入到AgNCs中,构建了基于AgNCs/AgNPs/GO异质纳米结构的PEC传感器。实验结果表明,AgNPs和GO的引入显著地增强了传感器对DA的传感性能。基于AgNCs/AgNPs/GO的传感器在0.16-6μM DA的线性范围内实现了7.476n A/μM的高灵敏度和53 n M的低检测限(limit of detection,LOD),同时具有良好的选择性,实现了对DA的高精度检测。其次,为了实现对GSH的检测,制备了基于碳点(carbon dots,CDs)的PEC传感器。在0.1-1.0μM GSH的线性范围内,实现了21.79 n A/μM的高灵敏度和34.3 n M的低LOD,从而实现了对GSH的高精度检测。再次,将基于AgNCs/AgNPs/GO和基于CDs的PEC传感器组合并扩展为光寻址生化传感器,实现了DA和GSH的多通道检测。同时,使用数据处理算法解决了测量过程中的分析物相互干扰的问题,提高了传感器对DA和GSH的检测精度。最后,测量了不同PD患病程度的小鼠的生物样品,研究了DA和GSH的浓度与PD患病程度的关系,证明了本文设计的光寻址传感器的实用性。实验结果表明,与DA和GSH试剂盒相比,本文设计的光寻址传感器有着更低定量限(limit of quantitation,LOQ)和更好的稳定性。综上所述,我们设计的光寻址传感器不仅具有灵敏度高、响应速度快、制备简单以及多通道检测等优点,而且未来可以在现有基础上进一步扩展,以检测更多与PD有关的生物量,对PD研究提供的更多信息,从而提高PD诊断的准确性。