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近年来,基于四氧化三铁纳米复合物的生物化学传感已成为研究热点。本文成功合成了聚丙烯酸和聚吡咯修饰的四氧化三铁纳米复合物PAA-Fe3O4和Fe3O4@PPY,并对其形貌特征和物理化学性质进行了一系列详细的表征,并成功构建了两种新型、灵敏的光学传感体系。 本研究主要内容包括:⑴基于PAA-Fe3O4构建了一种新型的免固定化的对水中总离子强度响应灵敏的磁性光子晶体。外磁场存在时,PAA-Fe3O4纳米粒子在磁场中受到的磁力和自身所带负电荷产生的静电斥力达到平衡,从而自组装成磁性光子晶体。该磁性光子晶体对HCl、MgSO4、海水盐度主要成分(NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2、Na2SO4)中的某一种电解质或其混合物组成的水溶液的总离子强度有灵敏的响应,随着总离子强度的增加,磁性光子晶体反射光谱逐渐蓝移,总离子强度在0.05-0.30 mmol L-1范围内时,其灵敏度为294nm L mmol-1,在0.05-0.15 mmol L-1范围内甚至达到386 nm L mmol-1,且在8 s内即可达到平衡。该磁性光子晶体对实际海水样品的总离子强度检测结果与常规的氯度滴定法和电导分析法的检测结果一致,且该方法的回收率为92-104%。⑵利用Fe3O4的磁性和聚吡咯的宽紫外可见吸收特性,结合磁分离技术和荧光共振能量转移系统(FRET),构建了一种基于Fe3O4@PPY的核仁素荧光传感体系。我们通过第一步磁分离弃去未与Fe3O4@PPY结合的Cy5.5-AS1411,提高了核仁素与Cy5.5-AS1411-Fe3O4@PPY FRET体系的接触机会,再通过第二步磁分离使FRET体系中供体和受体分离,消除因Fe3O4@PPY纳米颗粒引起的吸收、衍射、反射等光信号的干扰。我们对两次磁分离(MS-2)、一次磁分离(MS-1)和无磁分离(MS-0)对目标物核仁素的检测效果进行了对比,MS-2的荧光恢复率、线性响应曲线斜率及检出限分别为47%、1.90 L?g-1、0.20?g L-1,相比于MS-0,荧光恢复率、线性响应曲线斜率分别提高了1.6倍、34.5倍,检出限降低了16.6倍,且该荧光传感体系对目标物核仁素具有很高的选择性。