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本文设计了一系列基于纳米材料的比色型化学传感器,并将其应用于一些生物医学和环境中的重要物种的检测,并达到了很高的灵敏度和选择性。主要工作概述如下:
1.设计合成了一种表面经过巯基乙酸修饰的纳米金传感器。这种传感器能在水溶液中和链霉素发生静电和氢键作用并团聚。在团聚的过程中,纳米金溶胶在520nm处的单分散吸收峰会不断下降,700nm左右的团聚吸收峰会不断上升。我们使用这种纳米金传感器检测了牛奶样品中的链霉素,发现50ppb的链霉素就可以引起纳米金溶胶颜色的明显改变。
2.设计合成了一种表面经过巯基乙胺修饰的纳米金传感器。修饰了巯基乙胺的纳米金表面带有大量的正电荷,能够通过静电作用与脂多糖结合并且团聚。在此过程中,纳米金溶胶在520nm处的单分散吸收峰会不断下降,在650nm处的团聚吸收峰会不断上升。结果表明,这种传感器对脂多糖的检测限可以达到3.3×10-10M。
3.设计合成了一种同时带有葡萄糖氧化酶(GOx)和辣根过氧化物酶(HRP)的蛋白质/磷酸铜杂合纳米花。并使用该杂合纳米花构建了检测葡萄糖的比色型化学传感器。杂合纳米花上的GOx催化氧化葡萄糖产生过氧化氢,杂合纳米花上的HRP可以催化过氧化氢氧化变色底物产生颜色变化。杂合纳米花上的葡萄糖氧化酶和辣根过氧化物酶在距离上十分接近,避免了反应中的过氧化氢发生降解,因此传感器对葡萄糖的检测灵敏度得到大幅度提高。