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压电生物传感与分子印迹的研究

张贤珍  
【摘要】: 压电生物传感器利用石英晶体的压电效应,将传感器电极上吸附的质量变化转变成频率的变化,它具有灵敏度高、不需标记等优点。分子印迹是用合成技术制备模拟抗体、受体等有效方法。论文主要研究了压电生物传感器电极上蛋白质的固定方法、固定化酶与有机磷化合物的作用以及分子印迹聚合物的原位合成。 对电极上蛋白质的固定方法,论文依次讨论了金电极对牛血清蛋白(BSA)的吸附与溶液的pH值、溶液浓度的关系,戊二醛交联固定牛血清蛋白以及用戊二醛、牛血清蛋白固定乙酰胆碱酯酶的合适条件。结果表明:溶液的pH值对牛血清蛋白在传感器电极上的吸附影响较大,其中pH=7时,金电极对牛血清蛋白的吸附遵循Langmuir 吸附等温式;戊二醛含量一定时,电极上固定的牛血清蛋白随着所使用溶液浓度的增加逐渐增大;固定乙酰胆碱酯酶的合适条件是: 戊二醛10%、牛血清蛋白0.1mg/mL、乙酰胆碱酯酶0.1mg/mL。论文并讨论了牛血清蛋白在压电生物传感器金电极上的吸附动力学行为。 论文研究了固定在传感器金电极上的乙酰胆碱酯酶与有机磷化合物—敌百虫的相互作用,得出了不同浓度的敌百虫溶液作用的频率-时间曲线,结果表明:在实验浓度范围内,反应速率与溶液浓度成线性关系,即对敌百虫而言,反应为一级反应,反应速率常数K0=5.658×106m3(s-2(kg-1。依据反应过程中频率-时间变化曲线以及反应速率-时间的关系,拟合出经验公式,并用此经验公式对实验数据进行处理,结果表明:反应初始速率与敌百虫的溶液浓度成线性关系,反应速率常数k = 3.88×106 m3(s-2(kg-1。 对于分子印迹聚合物的原位合成,论文中讨论了模板分子(氯霉素)与功能单体(甲基丙烯酸二乙氨基乙酯)的比例,对氯霉素分子印迹聚合物的影响,并得出分子印迹反应的速率与功能单体的浓度平方成正比。 论文最后讨论了压电生物传感器与分子印迹技术的发展趋势。


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