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基于微电极的毒死蜱电化学免疫传感器的制备

曹瑶瑶  
【摘要】:免疫传感器因其低成本、高特异性、快速检测等优点,对实现实时监测有一定的前景。本文重点利用不同的感受器以及界面修饰方法,对毒死蜱电化学免疫传感器展开研究工作。具体内容如下: 1.基于多壁碳-硫堇-壳聚糖修饰的免疫传感器的研究 本试验中主要利用交联法对电极进行修饰。硫堇与羧基化的多壁碳纳米管,共同促进电子转移,壳聚糖富含氨基,可以很好地分散溶解物;而作为交联剂的戊二醛可与复合物中的氨基结合,又可以与毒死蜱抗体结合。经上述方法制备的免疫传感器简单、便捷,得到0.046ng/mL的检测限。 2.基于石墨烯-多壁碳-壳聚糖-纳米金胶的免疫传感器研究 本试验中主要选用定向固定方法对电极界面进行修饰。利用石墨烯-多壁碳-纳米金胶-壳聚糖复合物在增大修饰电极的基底电流的同时,可以与蛋白A通过共价作用力连接,使得抗体定向固定,从而实现靶物质毒死蜱的检测。该方法得到更低的检测限,且制备过程无毒、有利于保证抗体的活性。 3.基于微阵列电极的毒死蜱免疫传感器的研究 本试验中基于微阵列电极可以对检测信号进行放大,提高检测的灵敏度,且在其金基底表面修饰蛋白A,使抗体的特异性结合位点端处于溶液中,提高了毒死蜱抗体的有效固定量。采用原子力扫描电镜对微阵列制备过程中的形貌变化进行表征,以电化学阻抗法对修饰电极进行阻抗值的分析,从而得到一种新型灵敏的免疫传感器。该免疫传感器的特异性良好,具有良好的灵敏度,适于对毒死蜱农药的检测。 4.基于微流控芯片的毒死蜱免疫传感器的研究 利用微流控测定装置具有一些显著的优点,低至纳米级的微通道体积、所需修饰物的试剂消耗量低、可实现操作自动化;将其电极表面修饰蛋白A,从而可以实现抗体的定向固定,提高了毒死蜱抗体的有效固定量,通过对该试验过程中的参数优化,得到最佳试验条件:10μL/min作为流速,100mV作为外部施加电压,10min作为微流泵的通液时间。利用等效电路对其测试结果分析,验证其有效性。微电极的使用对传感器灵敏度的提高有该方法操作过程可控化、便携化,对农药的快速检测有一定的技术支撑。


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