發(fā)布時(shí)間：2017-11-05 00:31

  本文關(guān)鍵詞：基于新型納米材料的高靈敏生物醫(yī)學(xué)傳感器研究

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【摘要】：納米材料因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,其中具有代表性的石墨烯具有突出的物質(zhì)特性,如活性表面積大、電子傳導(dǎo)率高,機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良等等,更加受到科學(xué)界的普遍關(guān)注。通常情況下,生物體細(xì)胞中維持著氧化還原平衡,在受到外界刺激的時(shí)候產(chǎn)生氧化應(yīng)激,釋放出大量過氧化氫,被認(rèn)為是人體衰老和產(chǎn)生疾病的根源,與腫瘤、免疫系統(tǒng)疾病、神經(jīng)疾病等其他相關(guān)疾病的生成有著重要的關(guān)系。腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出比正常細(xì)胞具有更高的氧化應(yīng)激水平,通過檢測(cè)細(xì)胞釋放的過氧化氫含量可以評(píng)估細(xì)胞內(nèi)的有過氧化氫引起的氧化應(yīng)激水平。本研究致力于通過電化學(xué)的手段,對(duì)生物體細(xì)胞在受到外界抗壞血酸的刺激下產(chǎn)生的過氧化氫的含量進(jìn)行測(cè)量,并對(duì)細(xì)胞氧化應(yīng)激能力進(jìn)行評(píng)估。本工作主要包括以下內(nèi)容：通過物理吸附、電化學(xué)沉積的方法制備出由石墨烯、金四氧化三鐵納米粒子、鉑納米粒子組成的新型復(fù)合納米材料(RGO/AuFe3O4/Pt NPs),并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出高靈敏的過氧化氫生物醫(yī)學(xué)傳感器。通過掃描電子顯微成像,能譜分析和電化學(xué)阻抗譜等技術(shù)手段對(duì)RGO/AuFe3O4/Pt NPs納米材料所修飾的玻碳電極(GCE)進(jìn)行表征,將所制備過氧化氫傳感器用于檢測(cè)正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞在氧化應(yīng)激情況下的H202釋放量,并對(duì)生物體細(xì)胞的氧化應(yīng)激能力進(jìn)行了評(píng)估。研究結(jié)果表明,RGO/AuFe3O4/Pt納米材料所修飾的玻碳電極在H202電化學(xué)還原檢測(cè)中表現(xiàn)出優(yōu)良的催化性能、選擇性、靈敏性,同時(shí)還表現(xiàn)出極化電壓較低(0V)、檢測(cè)限低(～0.1μM)、檢測(cè)范圍較寬(0.5μM-11.5μM)、重現(xiàn)性好、抗干擾能力強(qiáng)、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)。正常肝組織細(xì)胞L02的過氧化氫釋放量最小,而HeLa細(xì)胞(人類宮頸癌腫瘤細(xì)胞)、U87細(xì)胞(人類惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞)、HepG2細(xì)胞(人類肝癌細(xì)胞)的釋放量均遠(yuǎn)大于正常細(xì)胞,其中人類肝癌細(xì)胞HepG2的釋放量最大,將近是正常肝組織細(xì)胞L02釋放量的3倍。對(duì)檢測(cè)細(xì)胞考察細(xì)胞受激后的活性,發(fā)現(xiàn)將近99%的細(xì)胞在抗壞血酸刺激后仍然保持良好的生物活性。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1;TP212.3

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本文編號(hào)：1141846