基于纳米粒子修饰的植物激素传感器的研究

论文摘要

植物激素是植物体内天然存在的一系列有机化合物,参与了植物体内几乎所有的生长发育过程的调控。由于其含量甚微且性质不稳定,加之细胞中其他化合物的干扰,故其测定方法已成为相关研究的主要限制因子。而传统测定方法存在诸多局限性,不能满足研究需要。基于其重要的调空作用,对其的检测便成为一项十分重要的研究工作。因此研究简便、快速、可靠的植物激素测定新方法具有重要意义。通过在氯金酸中电沉积纳米金于玻碳电极表面,所形成的多孔纳米金修饰层直接吸附ABA抗体,使其固定于电极表面,再用牛血清白蛋白封闭电极表面多余的蛋白质结合位点。当待测液中的ABA与免疫电极表面的ABA抗体结合后将导致电极表面电子传递受阻,表现为阻抗的增加。本文研究了构建电极的最优条件,包括pH值、ABA抗体浓度和ABA抗体吸附温育时间。在优化条件下构建的免疫传感器对一系列不同浓度的ABA标准液进行检测,其阻抗随着ABA浓度增加相应加大。结果ABA浓度在0.5ng/mL-5000ng/mL之间与阻抗的增长率呈线性关系,其相关系数为0.9942,检测下限为0.1ng/mL。进行20次重复实验后,传感器的RSD为2.21%,呈现了良好的重复性。与以往的植物激素免疫传感器不同的是,本实验无须对抗原或抗体进行任何标记,可以直接通过阻抗变化值检测ABA浓度。这种直接阻抗检测方法降低了外界对检测的干扰。对水稻叶中的ABA进行实际检测表明,结果与HPLC所检测的结果基本一致。利用铁氰酸盐的良好电子转移能力与氧化催化能力和碳纳米管的力学性能与高导电率,将铁氰酸镍纳米颗粒与碳纳米管混合后所形成的复合材料修饰玻碳电极。IAA吡咯环上的氮原子在特定条件下被氧化,并发生电子转移。新复合膜体现了铁氰酸盐和碳纳米管之间的协同作用,由于碳纳米管良好的电子传递性能,使铁氰酸盐催化氧化还原能力有较大的提高,因而可以检测微弱的电流变化。通过对铁氰酸镍纳米颗粒与碳纳米管在复合材料中的浓度比例、检测pH值等条件进行优化,获得了传感器检测的最优条件。在优化条件下检测一系列不同浓度的IAA标准液。发现IAA浓度在0.5μg/mL-50μg/mL之间与即时电流值呈线性关系,其相关系数为0.9536,检测下限为0.08μg/mL（S/N=3）。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.植物激素检测方法
• 1.1 生物试法
• 1.2 理化检测法
• 1.2.1 光谱法
• 1.2.2 色谱法
• 1.3 免疫检测法
• 1.3.1 传统免疫检测法
• 1.3.2 新型免疫检测法
• 2.免疫技术与传感器
• 2.1 免疫技术
• 2.2 生物传感器
• 2.3 免疫传感器
• 3.电化学阻抗谱在免疫传感器中的应用
• 3.1 阻抗谱分析方法的理论基础
• 3.2 阻抗谱技术在免疫生物传感器中的应用
• 4.纳米材料的特征和应用
• 4.1 纳米材料的特征
• 4.2 纳米材料在生物传感器中的应用
• 5.纳米金在生物传感器中的应用
• 5.1 纳米金制备与特点
• 5.2 纳米金修饰电极
• 6.本论文的研究思路
• 第二章 基于电聚合纳米金修饰膜的脱落酸阻抗型免疫传感器的研究
• 1.前言
• 2.材料与方法
• 2.1 试剂与仪器
• 2.2 电极修饰与免疫传感器的制备
• 2.3 免疫分析过程
• 3.结果与讨论
• 3.1 电极的选择
• 3.2 阻抗免疫传感器电极表面电镜扫描图
• 3.3 构建免疫电极的阻抗表征
• 3.4 检测条件的优化
• 3.5 标准曲线的制备
• 3.6 阻抗型ABA免疫传感器的稳定性
• 3.7 样品检测
• 4.结论
• 第三章 基于碳纳米管和铁氰酸镍修饰纳米颗粒协同作用的吲哚乙酸传感器的研究
• 1.前言
• 2.材料与方法
• 2.1 试剂与仪器
• 2.2 NiNP-CNT-CHIT纳米复合材料的制备
• 2.3 电极的修饰
• 2.4 测试方法
• 3.结果与讨论
• 3.1 NiNP-CNT-CHIT修饰的电化学表征
• 3.2 实验条件优化
• 3.3 修饰电极的性能
• 3.4 标准曲线制备
• 4.结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介