【摘 要】
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高灵敏快速手性识别是手性相关领域的研究热点和难点。有机场效应晶体管（OFET）传感器作为一种新兴检测平台,近年来,由于其具有集成度高、成本低、灵敏度高等优点,在环境监测和生物医学等领域得到了广泛的重视与应用。但在手性传感领域,相关研究工作较少,原因在于利用OFET实现手性传感难度较大。因为场效应管的检测机制一般依赖于分析物电荷的不同,而对映异构体分子所携带的电荷完全一致,对于OFET传感器而言是一
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高灵敏快速手性识别是手性相关领域的研究热点和难点。有机场效应晶体管（OFET）传感器作为一种新兴检测平台,近年来,由于其具有集成度高、成本低、灵敏度高等优点,在环境监测和生物医学等领域得到了广泛的重视与应用。但在手性传感领域,相关研究工作较少,原因在于利用OFET实现手性传感难度较大。因为场效应管的检测机制一般依赖于分析物电荷的不同,而对映异构体分子所携带的电荷完全一致,对于OFET传感器而言是一个巨大的挑战。本工作基于糖类衍生物构建了外延栅极有机场效应晶体管（EG-OFET）手性传感器,利用手性分子与糖类传感介质的相互作用调节有效栅极偏压,实现了对多种分子结构的对映异构体的高效识别。（1）合成了纤维素-三（4-甲基苯基氨基甲酸酯）（CMPC）手性识别介质,并用其对P3HT场效应器件的外延栅极进行功能化,实现了对苏氨酸、2-氯扁桃酸和1,2-二苯基乙二胺的手性区分。利用紫外、圆二色、旋光测试和~1H-NMR表征手段,进一步研究了CMPC与目标分子之间的对映体选择性作用。对映异构体与CMPC纳米空腔的作用方式不同,致使纤维素链的高级结构发生不同的改变,从而影响有效栅极电压,产生不同的输出电流信号。所构建传感方法能够在n M-p M级别的浓度范围内对目标分子实现手性传感,且能够实现对映体过量检测。（2）在工作（1）的基础上,将纤维素传感介质更换为单-6-（1-烯丙基咪唑）-（对甲基）苯基异氰酸酯基-β-CDs（Im+-MePh-β-CD）,对8种未经衍生化的天然氨基酸进行了手性传感研究。通过二维核磁、旋光测试等表征技术研究Im+-MePh-β-CD与手性分子的相互作用模式后,发现环糊精衍生物的阳离子咪唑基团是实现传感的关键。苯丙氨酸异构体与环糊精延伸腔的不同作用方式,控制了咪唑基与延伸腔的相对空间位置,显示出不同强弱的正电性。EG-OFET器件进而将该电荷变化信号转化为电流信号输出。所构建传感方法无需对样品进行预处理,即可很好地区分6种氨基酸手性异构体,D-苯丙氨酸（D-Phe）的检出限低至10-13 M。（3）利用（2）中构建的传感平台,借鉴功能环糊精优秀的分子识别能力,进一步探讨了将其应用于环境污染物双酚A（BPA）检测的潜力。所构建检测平台能够在100 p M级别实现对BPA的检测。在实际湖水样品中,BPA的回收率范围为80%-115%,展现出所构建的传感平台应用于实际样品的潜力。
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