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表面等离子体耦合-增强氮化硼量子点电化学发光的生物传感方法研究

刘旸  
【摘要】:电化学发光方法集成了电化学方法和光谱方法的优点,具有独特的分析性能优势,在生物检测中极具竞争力和发展前景。贵金属纳米结构表面等离子激元共振引发的耦合效应可以用于放大电化学发光信号。基于表面等离子体耦合增强的电化学发光也被称为表面增强电化学发光。氮化硼量子点是由二维片层衍生的新型纳米粒子,具有良好的光学特性、高导热性和良好的化学稳定性、低毒、分散性和生物相容性等优点。作为一种新型的电化学发光探针,氮化硼量子点具有较宽的带隙,可以通过杂原子掺杂来调节带隙,从而改善其光电性质。本论文主要阐述了基于氮化硼量子点和金属纳米材料构建表面等离子体耦合信号放大电化学发光DNA传感器,主要分为以下四个部分:在论文的第一章中,我们主要介绍了基于量子点的电化学发光传感器研究进展,氮化硼量子点合成方法、性质和应用,以及表面等离子体耦合效应在电化学发光中的研究,并对本论文的研究意义和主要内容进行了简单阐述。在论文的第二章中,我们用微波辅助水热法合成了氮化硼量子点作为电化学发光探针,利用发卡DNA的结构变化调控了氮化硼量子点和金纳米粒子之间的距离,设计了一种基于能量共振转移猝灭和表面等离子体耦合增强转换型电化学发光传感器,并对STEC基因进行了定量检测。在论文的第三章中,我们用硫脲和L-半胱氨酸作为不同的硫源前驱体,合成了两种具有不同电化学发光性质的硫掺杂氮化硼量子点。根据这两种硫掺杂调控氮化硼量子点的电化学发光发射峰位不同,我们设计了一种双波长表面等离子耦合电化学发光的比率型传感器,并运用目标催化发卡型组装技术,实现了对BRAF基因的检测。在论文的第四章中,我们将硫掺杂氮化硼量子点作为电化学发光探针,二硫化钼纳米片作为等离子体增强材料,采用不同长度的DNA链作为基体详细讨论了距离对于表面等离子体耦合增强效应的影响。基于杂交链式反应设计了表面等离子耦合电化学发光传感器,定量检测了HCV基因。


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