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1、新型纳米生物传感器及其应用研究新型纳米生物传感器及其应用研究【摘要】：纳米技术和生物技术是21世纪的两大领先技术,在这两者之间存在着许多技术交叉,其中,纳米生物传感技术将有望成为新兴产业。自从1967年第一支葡萄糖传感器诞生以来,生物传感技术已成为一前沿技术,它是一个由生物、化学、医学、物理、电子技术等多种学科相互渗透形成的研究领域。生物传感器具有选择性高、分析速度快、操作简易和仪器价格低廉等特点,而且可进行在线甚至活体分析,在临床诊断、环境监测、食品工业等方面得到了高度重视和广泛应用。纳米技术主要是针对尺度为1nm～100nm之间的分子世界
2、的一门技术。该尺寸处在原子、分子为代表的微观世界和宏观物体交界的过渡区域,基于此尺寸的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,因此有着独特的化学性质和物理性质,如表面效应、微尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等,呈现出常规材料不具备的优越性能。纳米技术引入生物传感器领域后,提高了生物传感器的灵敏度和其它性能,并促发了新型的生物传感器。因为具有了亚微米尺寸的换能器、探针或者纳米微系统,生物传感器的各种性能大幅提高。纳米生物传感器正处于起步阶段,目前仍有大量的工作需要进行。本论文的工作主要集中在基于纳米材料的新型生物传感器及其应用研究。与传统
3、的酶生物传感器相比,基于纳米材料的新型生物传感器呈现出更优越的性能,论文中对可能的机理进行了探讨。同时,论文的另一个工作重点在于将研制的新型纳米生物传感器或纳米生物传感器阵列应用于实际体系的测量,并与其它技术(如微滲析技术、流动注射等)联用,实现了葡萄糖、尿酸、过氧化氢、次黄嘌呤、乳酸、L-谷氨酸等的测定,为糖尿病病理学及药理学和其它相关领域的研究提供了许多新的方法。本论文努力实现将纳米技术、生物传感技术和生命科学三者的结合。具体内容如下:【关键词】：纳米材料生物传感器活体分析糖尿病【学位授予单位】：华东师范大学【学位级别】：博士【学位授予年
4、份】：2005【分类号】：TP212【目录】：第一章：绪论21-61第一节：生物传感器的发展现状与面临的问题22-28第二节：纳米技术简介28-32第三节：纳米技术在生物传感器中的应用32-50第四节：本论文研究的工作及意义50-55参考文献55-61第二章：纳米金属钯粒子修饰的葡萄糖生物传感器制备及其应用研究61-711.引言61-622.实验部分62-633.结果与讨论63-693.1纳米Pd粒子的制备和表征63-653.2纳米Pd粒子修饰电极对H_2O_2的电催化氧化机理的循环伏安和Raman研究65-663.3Nafion／GOD／P
5、d传感器对葡萄糖的催化响应66-683.4Nafion／GOD／Pd传感器对葡萄糖的线性测定683.5温度的影响68-693.6稳定性693.7干扰实验及尿糖的测定694.结论69-705.参考文献70-71第三章：纳米氧化锌固定尿酸氧化酶的无试剂型尿酸传感器的研究71-821.引言71-722.实验部分72-733.结果与讨论73-803.1ZnO纳米棒及固定化酶的表征73-743.2Uricase／ZnO传感器的直接电化学74-763.3溶液pH值对Uricase／ZnO传感器的影响763.4Uricase／ZnO传感器的热力学稳定性76
6、-773.5线性范围和检测下限77-783.6抗干扰实验78-793.7传感器的稳定性793.8实际样品的测定79-804.结论805.参考文献80-82第四章：功能化碳纳米管(MWCNTs-SnO_2)修饰的尿酸传感器的制备及其应用研究82-911.引言82-832.实验部分83-853.结果与讨论85-893.1MWCNTs-SnO_2的FTIR和TEM表征853.2Uricase／MWCNTs-SnO_2传感器的直接电化学85-863.3pH值及温度对Uricase／MWCNTs-SnO_2传感器的影响86-873.4Uricase／M
7、WCNTs-SnO_2传感器的线性范围、检测下限87-883.5Uricase／MWCNTs-SnO_2传感器的重新性及稳定性883.6Uricase／MWCNTs-SnO_2传感器的抗干扰性88-893.7大鼠纹状体中尿酸的检测894.结论895.参考文献89-91第五章：核壳型复合纳米材料在生物传感技术中的应用研究91-125第一节：纳米Au@SiO_2修饰的辣根过氧化酶(HRP)传感器用于检测Ⅰ型糖尿病大鼠血清中过氧化氢含量的研究92-1011.引言92-932.实验部分93-953.结果与讨论95-993.1Au@SiO_2胶粒的TE
8、M表征953.2Pt／PVP／Au@SiO_2／HRP传感器的电化学行为95-963.3温度对Pt／PVP／Au@SiO_2／HRP传感器的影响96-973.4工作
