电纺纳米纤维的制备及其在生物检测领域的应用

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1、FABRICATIoNANDAPPLICArIoNOFPOLYMERNANOFIBERSBASEDONELECTROSPINNINGTECHNIQUE4DissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZhiminChangSupervisedbyProf．ZhongzeGuDepartmentofBiologicalScience&MedicalEngineeringSoutheastUniversity,Nanjing，ER．ChinaJan．201

2、4东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：鲎塑墼日期：型!生：!!!生东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一

3、致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：鼙蟹礅导师签名：研究生签名：鼙骛熬导师签名：期：22』垒!』：』f中文摘要电纺纳米纤维的制备及其在生物检测领域的应用静电纺丝技术是一种制备聚合物纳米纤维的重要方法。静电纺纳米纤维具有制备简单、尺寸和形貌可控、比表面积大、韧性和延展性优异等优点，纤维毡内部为高度互联的网状结构，在传感、过滤和吸附、催化、能源存储以及生物等领域有着巨大的应用价值。本论文研究了不同聚合物静电纺纳米纤

4、维的制备，探讨了纺丝过程中各参数对纤维结构和形貌的影响，并就静电纺丝纳米纤维在生物检测领域的应用进行了探究。论文主要内容如下：(一)对聚合物静电纺丝纳米纤维的制备方法进行了系统研究。制备了均匀可控的腈纶、硝酸纤维素和聚苯乙烯纳米纤维，并讨论了电纺溶液浓度、r丁：作电压和接收方式对纤维直径、表面形貌和纤维取向的影响。研究表明纤维直径随电纺溶液浓度的增加呈增大趋势：而工作电压对电纺纤维直径的影响表现为两种机制的共同作用：射流分裂能力增加使得纤维直径趋于减小，射流运动速度增加使得纤维直径趋于增大。(二)利用静电纺丝方法制备了硝酸纤维素纳米纤维膜，并将其作为固相免疫分析载体用于抗

5、体的检测。实验结果表明硝酸纤维素电纺膜较市售的硝酸纤维素和旋涂法得到的薄膜具有更大的比较面积和更多的结合位点。在相同的检测条件下，电纺纤维膜具有更高的检测灵敏度。(三)设计制备了基于硝酸纤维素电纺纤维膜的双向侧流层析胶体金免疫试纸条。对用于试纸条的硝酸纤维素电纺膜的牛血清白蛋白(BSA)吸附量、力学性能、孔隙率、层析速度、孔径分布进行了优化。同时优化了胶体金的制备。以人绒毛膜促性腺激素(HCG)为模型构建了双向侧流层析胶体金免疫试纸条，确立了相关制作流程。检测结果显示其检测灵敏度与传统的单向侧流层析胶体金免疫试纸条相同，表明硝酸纤维素电纺膜是潜在的I劁相层析膜，有望替代硝

6、酸纤维素商业膜应用于免疫层析技术。(四)设计构建了基于硝酸纤维素静电纺纤维膜的纸微流体芯片。研究了基于硝酸纤维素电纺膜的纸微流体：卷片的检测条件，并基于葡萄糖氧化酶和过氧化物酶偶联双酶系统对葡萄糖溶液进行了测定。结果表明该纸微流体芯片能够对葡萄糖浓度进行颜色区分指示，具有较好的重复性，且可实现多元检测。关键词：静电纺丝；纳米纤维；硝酸纤维素；固相免疫载体；胶体金免疫层析试纸条；纸芯片AbstractFabricationandapplicationofpolymer—ll1』●。lonall0IlDersDasen0neleCtr0SplnnlngtecnniqUeEle

7、ctrospinningisawidelyusedtechnologyforfabricatingpolymernanofiberwithdiametersrangingfromtensofnanometerstoseveralmicrons，Thefabricatednanofiber,withcontrollablediameters，highspecificsurfaceareaandporosity,highlycrossingnetworkstructures，andsuperiormechanicalperform