| 题名 | 电化学SPR生物传感器的研究及应用; Studies and applications of Electrochemical Surface Plasmon Resonance biosensor |
| 作者 | 王建龙 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007-12-27 |
| 授予单位 | 中国科学院长春应用化学研究所 |
| 授予地点 | 长春应用化学研究所 |
| 关键词 | 电化学 表面等离子体共振 生物传感器 适配子 |
| 其他题名 | Studies and applications of Electrochemical Surface Plasmon Resonance biosensor |
| 中文摘要 | 围绕论文题目“电化学SPR生物传感器的研究及应用”，我们将SPR传感金膜同时用作电化学研究的界面，在自行组建的电化学SPR (EC-SPR)池中进行了相关的EC-SPR研究。 本论文研究工作的主要内容包括以下几个方面： 1． 发展了一种电化学薄化控制SPR金膜厚度，优化SPR信号的方法。这种方法主要是利用在较高电位下金与氯离子发生络合反应使SPR金膜表面的金部分溶解进入溶液从而达到薄化金基底的目的。通过调节溶液中氯离子的浓度和电化学扫描的次数，可以现场调控SPR基底的金膜厚度。我们用这种处理过的金膜进行了生物分子的吸附试验，结果证明了这种处理过的金膜适用于一般的SPR分析。 2． 采用湿化学镀膜法结合光刻法制备SPR金膜微阵列，拟将用于SPR成像分析。这种方法属于湿化学法制备SPR金膜微阵列，主要是在胶体金纳米粒子的自组装膜上刻蚀出金纳米粒子的微阵列，然后用湿化学法生长出合适的金微阵列。这种方法对制备条件要求比较简单，在制备纳米金微阵列的过程中腐蚀时间比较好控制，同时催化生长出新的金面。重复试验证实了这种方法能够制备出稳定的，尺寸可控的金微阵列，有望用于SPR成像系统研究生物分子相互作用。 3． 在SPR金膜表面利用电沉积法制备了超薄的壳聚糖薄膜，并将之应用于生物分子相互作用的研究。通过一步电沉积的方法制备了超薄的壳聚糖修饰的SPR金基片，并研究了几种常见蛋白与壳聚糖薄膜的非特异性作用，进一步用鼠IgG和抗鼠IgG作为一个典型的例子研究了壳聚糖修饰膜的生物相容性。试验表明壳聚糖修饰膜有好的生物相容性。 4． 首次提出利用生物催化沉积金属纳米粒子放大SPR信号测定小分子的方法。生物小分子抗坏血酸能够还原银离子，使其在金纳米表面沉积形成金属银原子。银原子的沉积将会极大地增强SPR信号，从而实现SPR光谱对小分子抗坏血酸浓度的放大测定。每次测定后，通过电化学剥脱Ag原子，SPR芯片的表面能够完全再生。同时，剥脱的银原子的量也能够被电化学测定，这也实现了抗坏血酸的间接电化学测定。 5． 结合电化学和SPR技术表征了DNA/Zr4+多层膜在金膜表面的生长过程，并研究了这种多层膜与细胞色素c的相互作用。SPR技术被用于测定 (DNA/ Zr4+)1双层中DNA单层的有效膜厚，及其表面覆盖率。利用红外反射光谱和X-射线光电子能谱表征这种多层膜的组成。通过EC-SPR方法，这种多层膜和细胞色素c的相互作用被进一步分析。结果表明这种多层膜不仅增强了细胞色素c的固定量，而且保持了细胞色素c的生物活性。 6． 利用EC-SPR技术测定了聚苯胺支撑的双层磷脂膜中的酶促反应。通过泡囊融合法在聚苯胺表面形成HRP掺杂的磷脂双层膜。这种磷脂双层膜能够很好的保存膜内的辣根过氧化酶(HRP)的活性，同时，这种膜允许质子的跨膜传输，能够提供聚苯胺和HRP在双氧水存在下反应所需的质子，实现酶促开关控制聚苯胺氧化还原态的变化，通过SPR检测这种聚苯胺膜的氧化还原态的变化，从而达到利用SPR测定酶底物小分子的目的。 7． 开展了适配子(aptamer)的EC-SPR研究。利用亚甲基兰为外在电化学探针分子，我们设计了一种简单的、可再生的电化学方法测定小分子腺苷。结果表明这种方法对腺苷的检测具有较高的灵敏性和选择性。这种设计思路有望进一步用于构建一个可再生的SPR传感器平台，用于研究适配子与蛋白质相互作用。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-01-17 ; 2011-04-28 |
| 页码 | 147 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ciac.jl.cn/handle/322003/33709]  |
| 专题 | 长春应用化学研究所_长春应用化学研究所知识产出_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王建龙. 电化学SPR生物传感器的研究及应用, Studies and applications of Electrochemical Surface Plasmon Resonance biosensor[D]. 长春应用化学研究所. 中国科学院长春应用化学研究所. 2007. |
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