【摘 要】
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抗生素是由某些微生物产生,具有抑制和消灭其他致病微生物的化学物质,被广泛应用于临床医学。然而由于人类对抗生素的过度依赖,导致河流、土壤、动植物体内出现抗生素残留,严重威胁人类的生存环境和地球的生态平衡。因此,急需研发一种反应灵敏、选择性强的抗生素检测方法和功能材料。本实验设计合成出两种多孔杂化材料,用于构筑电化学适配体传感器检测抗生素。该方法反应迅速、灵敏度高、操作简便,甚至可以实现在牛奶、血清等
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抗生素是由某些微生物产生,具有抑制和消灭其他致病微生物的化学物质,被广泛应用于临床医学。然而由于人类对抗生素的过度依赖,导致河流、土壤、动植物体内出现抗生素残留,严重威胁人类的生存环境和地球的生态平衡。因此,急需研发一种反应灵敏、选择性强的抗生素检测方法和功能材料。本实验设计合成出两种多孔杂化材料,用于构筑电化学适配体传感器检测抗生素。该方法反应迅速、灵敏度高、操作简便,甚至可以实现在牛奶、血清等真实样品中检测抗生素。主要研究内容如下:首先,以2,4,6-三溴甲基三甲基苯和四苯乙烯为原料,通过傅-克烷基化反应合成多孔芳香框架材料(PAF),并采用浸渍还原法制备了一种嵌入金纳米颗粒的多孔芳香骨架杂化材料(Au@PAF)。制备的Au@PAF材料具有卓越的稳定性、较大的比表面积和优异的电化学活性以及对适配体表现出强大的亲和作用。研究结果表明,在土霉素浓度为1.0×10-5~1.0 ng mL-1的范围内,所构筑的电化学适配体传感器的电化学阻抗信号(EIS)与土霉素浓度的对数呈现线性关系,且最低检测限度可以达到3.19 fg mL-1(6.93 fM)。该方法具有操作简单、高效和灵敏度高的优点,可用于抗生素的准确和快速检测。再者,设计并构筑了一种金纳米颗粒(Au NPs)、氨基功能化氧化石墨烯(GO-NH2)与共价有机框架材料(COF)的复合材料(Au@COF-GO-NH2),用于制备电化学适配体传感器检测氯霉素。研究表明,该复合材料可以利用与适配体高亲和度,提高适配体负载量,并且在氯霉素浓度为5.0×10-5~1.0 ng mL-1的范围内,电化学阻抗信号与抗生素溶液浓度的对数呈线性关系,且最低检测限度可以达到16.13 fg mL-1(49.91 fM)。本论文以多孔有机框架材料为主体,成功制备两种功能多孔杂化材料,用于制备电化学适配体传感器检测抗生素。制备的电化学适配体传感器不仅可以实现灵敏和准确检测抗生素,还可以缩短检测时间,节约时间成本。本研究为制备新型复合材料提供了一种有效的途径,拓展了功能多孔材料在电化学检测中的应用前景。
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