MOF納米復(fù)合材料的制備及其在電化學(xué)發(fā)光生物傳感中的應(yīng)用.pdf

1、金屬有機(jī)框架材料(Metal Organic Frameworks，MOFs)是一類由金屬離子與有機(jī)配體之間通過配位鍵自組裝形成的新型有機(jī)-無機(jī)雜化晶態(tài)材料。因其具有超高的比表面積、功能性的孔道、穩(wěn)定而多樣的結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，在氣體吸附、選擇性催化、藥物緩釋和生物傳感等領(lǐng)域都有著巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。然而，采用傳統(tǒng)方法制備的MOF多為粒徑在微米或亞微米尺度的晶體，且顆粒形貌不規(guī)則，致使MOF和傳感器的表面結(jié)合不牢且導(dǎo)電性能差，限制了其在傳感器領(lǐng)

2、域的廣泛應(yīng)用。因而制備MOF復(fù)合材料是彌補(bǔ)MOF固有缺陷的一項(xiàng)有效措施，利用復(fù)合材料中各組分的優(yōu)越性能，有效地彌補(bǔ)了單一組分的應(yīng)用缺陷，本文旨在構(gòu)筑高靈敏和高選擇性的傳感器，拓寬MOF復(fù)合材料在生物傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　電化學(xué)發(fā)光(Electrochemiluminescence，ECL)生物傳感器是將電化學(xué)發(fā)光技術(shù)與生物傳感器相結(jié)合而發(fā)展起來的一種分析方法，它不僅具有電化學(xué)發(fā)光的特性，同時(shí)兼具生物傳感器的多用途。目前，電化學(xué)發(fā)光

3、生物傳感器已被廣泛的用于測定化學(xué)和生化分析物，包括臨床診斷、食品和水安全、環(huán)境監(jiān)測和藥物研究等重要領(lǐng)域。本研究將MOF納米復(fù)合材料運(yùn)用于傳感器的構(gòu)建中，分別設(shè)計(jì)了兩種檢測凝血酶(Thrombin，TB)和前列腺特異性抗原(Prostate specific antigen，PSA)的電化學(xué)發(fā)光傳感器。主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一個(gè)基于MOF-銀-適配子探針的電化學(xué)發(fā)光傳感器用于凝血酶的檢測。制備了銀納米顆粒修

4、飾的Fe-MIL-88MOF材料，并將凝血酶適配體修飾到此材料表面形成MOF-銀-適配體探針。電極表面修飾一層信號(hào)分子Au-g-C3N4納米片，并將適配體的互補(bǔ)鏈連接到信號(hào)分子上，進(jìn)而通過DNA堿基互補(bǔ)，將探針結(jié)合到傳感器上猝滅Au-g-C3N4的電化學(xué)發(fā)光。待測物TB與DNA的競爭反應(yīng)致使探針與傳感器表面分離，ECL信號(hào)增強(qiáng)。通過電化學(xué)發(fā)光信號(hào)的變化趨勢與TB濃度的對應(yīng)關(guān)系定量TB的濃度，從而達(dá)到檢測TB的目的。該傳感器的線性范圍為1

5、0-11～10-6g/mL，檢出限為3×10-13g/mL。
　　2.設(shè)計(jì)并構(gòu)建了基于MOF-金-G四鏈體協(xié)同放大的比率型電化學(xué)發(fā)光傳感器用于前列腺特異性抗原的檢測。以Fe-MIL-88MOF作為載體平臺(tái)包裹大量的氯化血紅素(Hemin)分子并進(jìn)一步修飾納米顆粒和G-四鏈體，制備的DNA-MOF/Au/G-4探針起到對雙信號(hào)標(biāo)簽魯米諾（Luminol）的催化和對量子點(diǎn)(Quantum dots，QDs)的猝滅的協(xié)同作用。當(dāng)目標(biāo)物P