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纳米多孔材料传感器是融合了光电化学、纳米材料与生物检测技术的一种应用于分析检测的传感技术。目前,纳米多孔材料因其具有比表面积大、表面原子比例大、形貌可控等优势,所构建的生物传感器在分析化学领域的诸多方面应用前景广阔,如对人体中生物标志物和生产生活中毒素的检测。本论文合成了一系列比表面积大、电子传输性能优良且成本低廉的纳米多孔材料,包括苝二酰亚胺衍生物(PDI)、聚苯胺(PANI)和羧基化的氮化碳(C3N4)复合材料(PDI-PANI-C3N4)和三种不同的金属有机骨架材料(MOFs-Cd-MOF-74、Cu(Ⅱ)-HKUST-1、Co/Fe-MOFs),并将它们分别用于构建电化学及可视化比色传感器。具体工作如下:(1)本工作将PDI、PANI和C3N4这三种材料通过正、负电荷由静电作用相互吸引和聚合反应的协同作用而结合成为复合材料PDI-PANI-C3N4。将此复合材料作为电化学活性物质和基底材料构建了一种非标记型免疫传感器用于C反应蛋白(CRP)的定量检测。此传感器可直接于PBS(pH 7.4)中采用差分脉冲伏安法(DPV)对CRP进行检测,无需在溶液中加入其它电活性物质。当CRP抗体和抗原在电极表面特异性结合后,能够阻碍电流的传导,其响应电流会随着结合的CRP抗原的量增多而降低,由此实现CRP实时快速的检测。该无标记传感器线性范围为5-200 ng/mL,检测下限为1.66 ng/mL。(2)第二章中合成了棒状多孔材料Cd-MOF-74,并将其作为检测CRP的信号标签。以Au NPs@C3N4作为CRP抗体的固定基质,构建了新型夹心型免疫传感器用于CRP蛋白的定量检测。此传感器于-0.8 V位置处,DPV检测有峰电流响应。CRP含量在0.1-100 ng/mL之间,此响应电流强度随CRP浓度的增大而呈线性增高,信噪比为3时,检出限低至33.4 pg/mL。此外,本章提出的夹心型传感器同标准试剂盒相比,检测下限降低了3个数量级。(3)硫化氢(H2S)参与多种病理生理过程,H2S的检测对于揭示其在各种疾病诊断中的作用具有重要意义。第四章工作提出了一种基于I-提高双金属多孔材料Co/Fe-MOFs催化活性的可视化定量检测H2S的方法。HS-会抑制Co/Fe-MOFs-I-的催化性能,导致TMB显色体系颜色变浅。本实验对比了I-加入前后的Co/Fe-MOFs-H2O2-TMB体系对H2S的检测效果,结果表明加入I-后线性范围在1 nM-100μM,R2=0.992,检测下限比未加入I-时降低了2个数量级。该方法在血清样本中的加标检测取得令人满意的结果。(4)利用具有三维孔状结构且自身具备开放催化中心离子的的Cu-MOFs(Cu(Ⅱ)-HKUST-1)与催化性能良好的碘离子(I-),构建了比色型生物传感器用于铁离子(Fe3+)的检测。HKUST-1的孔状结构使其具有大量的活性位点,为I-提供丰富的附着位点,为提高Fe3+的催化效果打下基础。加入Fe3+后,Cu-MOFs-I--TMB体系于650 nm处紫外吸收峰值的强度随Fe3+浓度(1-1000μM)增大呈线性的增强,检出限为334 nM。此比色生物传感器已应用于滇池水样中Fe3+的检测。