功能核酸電化學重金屬離子生物傳感器研究

第1章重金屬001
1.1重金屬概述001
1.1.1重金屬的理化性質(zhì)001
1.1.2重金屬的污染現(xiàn)狀001
1.1.3重金屬污染的特點002
1.2重金屬的來源及危害002
1.2.1鉛的來源及危害003
1.2.2汞的來源及危害004
1.2.3銀的來源及危害005
1.2.4銅的來源及危害006
1.2.5鎳的來源及危害006
1.2.6鎘的來源及危害007
1.3重金屬的檢測方法007
1.3.1傳統(tǒng)光學檢測方法008
1.3.2電化學檢測法011
1.3.3質(zhì)譜及色譜法012
1.3.4生物學檢測法013
1.4重金屬檢測意義015
1.4.1環(huán)境保護015
1.4.2食品安全015
1.4.3健康醫(yī)療015
1.4.4中藥材質(zhì)量控制015
1.5本章小結(jié)016
參考文獻016
第2章功能核酸概述023
2.1功能核酸簡介023
2.2功能核酸的分類024
2.2.1核酸適配體（aptamer）025
2.2.2脫氧核酶（DNAzyme）026
2.2.3堿基錯配033
2.2.4G-四鏈體033
2.3功能核酸的體外篩選035
2.3.1指數(shù)富集配體系統(tǒng)進化技術(shù)035
2.3.2核酸適配體的篩選原理035
2.3.3DNAzymes的獲取方法與技術(shù)原理037
2.4功能核酸的優(yōu)點037
2.5功能核酸的發(fā)展現(xiàn)狀及應用038
2.6功能核酸在金屬離子檢測中的應用039
2.6.1熒光生物傳感器039
2.6.2比色生物傳感器043
2.6.3電化學生物傳感器045
參考文獻048
第3章基于DNAzyme構(gòu)象轉(zhuǎn)變構(gòu)建的Pb2 電化學生物傳感器056
3.1引言056
3.2實驗部分057
3.2.1實驗儀器和試劑057
3.2.2二茂鐵標記-NH2修飾的DNA探針057
3.2.3金電極表面的處理及電化學生物傳感器的構(gòu)建057
3.2.4鉛離子的電化學檢測058
3.3結(jié)果與討論058
3.3.1傳感器設(shè)計原理058
3.3.2傳感器的電化學響應059
3.3.3實驗條件的優(yōu)化059
3.3.4Pb2 的定量檢測061
3.3.5鉛離子傳感器的選擇性062
3.3.6在實際樣品中的應用063
3.4本章小結(jié)063
參考文獻063
第4章基于二茂鐵標記DNAzyme構(gòu)建的Pb2 電化學生物傳感器065
4.1引言065
4.2實驗部分066
4.2.1實驗儀器和試劑066
4.2.2二茂鐵標記-NH2修飾的寡核苷酸鏈066
4.2.3金電極表面的處理及電化學生物傳感器的構(gòu)建066
4.2.4鉛離子的電化學檢測067
4.3結(jié)果與討論067
4.3.1傳感器設(shè)計原理067
4.3.2優(yōu)化主要實驗參數(shù)068
4.3.3Pb2 的定量檢測069
4.3.4電化學傳感器對鉛離子的選擇性070
4.3.5在實際樣品中的應用071
4.4本章小結(jié)071
參考文獻071
第5章基于滾環(huán)擴增反應和銀納米簇構(gòu)建的Pb2 電化學生物傳感器072
5.1引言072
5.2實驗部分073
5.2.1實驗儀器和試劑073
5.2.2DNA-AgNCs的制備073
5.2.3金電極表面的處理及電化學生物傳感器的構(gòu)建074
5.2.4凝膠電泳實驗074
5.2.5電化學測量074
5.3結(jié)果與討論075
5.3.1傳感器設(shè)計原理075
5.3.2DNA-AgNCs的表征075
5.3.3瓊脂糖凝膠電泳表征076
5.3.4電化學表征076
5.3.5可行性研究078
5.3.6實驗條件的優(yōu)化078
5.3.7Pb2 的定量檢測080
5.3.8生物傳感器的選擇性與重復性081
5.3.9在實際樣品中的應用081
5.4本章小結(jié)082
參考文獻082
第6章基于T-Hg2 -T在石墨烯表面雜交的Hg2 電化學生物傳感器084
6.1引言084
6.2實驗部分085
6.2.1實驗儀器和試劑085
6.2.2石墨烯溶液的制備085
6.2.3二茂鐵標記-NH2修飾的寡核苷酸085
6.2.4金電極表面的處理及電化學生物傳感器的構(gòu)建086
6.2.5Hg2 的檢測086
6.2.6電化學測量086
6.3結(jié)果與討論086
6.3.1傳感器設(shè)計原理086
6.3.2GR表征087
6.3.3Hg2 -dsDNA/GR/GCE的電化學特性087
6.3.4實驗條件的優(yōu)化088
6.3.5Hg2 -dsDNA/GR/GCE的電化學行為088
6.3.6Hg2 的定量檢測090
6.3.7傳感器選擇性、穩(wěn)定性和再生性091
6.3.8在實際樣品中的應用092
6.4本章小結(jié)093
參考文獻093
第7章基于羧化石墨烯和生物條形碼放大技術(shù)的Hg2 電化學生物傳感器096
7.1引言096
7.2實驗部分097
7.2.1儀器和試劑097
7.2.2羧基化氧化石墨烯溶液的制備098
7.2.3AuNPs及HRP-bioDNA-AuNPs的制備098
7.2.4金電極表面的處理及電化學生物傳感器的構(gòu)建099
7.2.5Hg2 的檢測099
7.2.6電化學測量099
7.3結(jié)果與討論099
7.3.1傳感器設(shè)計原理099
7.3.2GR-COOH表征100
7.3.3HRP-bioDNA-AuNPs表征101
7.3.4HRP-dsDNA/GR-COOH/GCE的電化學特性101
7.3.5實驗條件的優(yōu)化103
7.3.6HRP-dsDNA/GR-COOH/GCE的電化學行為105
7.3.7Hg2 的定量檢測105
7.3.8傳感器特性106
7.3.9在實際樣品中的應用107
7.4本章小結(jié)108
參考文獻108
第8章基于催化發(fā)夾自組裝和銅納米簇構(gòu)建Hg2 電化學生物傳感器110
8.1引言110
8.2實驗部分111
8.2.1實驗儀器和試劑111
8.2.2DNA預處理111
8.2.3金電極表面的處理及電化學生物傳感器的制備112
8.2.4凝膠電泳實驗112
8.2.5電化學測量112
8.3結(jié)果與討論112
8.3.1傳感器設(shè)計原理112
8.3.2銅納米簇的表征113
8.3.3凝膠電泳表征114
8.3.4傳感器的電化學表征114
8.3.5可行性研究115
8.3.6實驗條件的優(yōu)化115
8.3.7Hg2 的定量檢測117
8.3.8傳感器的選擇性與重復性118
8.3.9在實際樣品中的應用118
8.4本章小結(jié)119
參考文獻119
第9章基于生物條形碼與金標銀染信號放大技術(shù)的Ag 電化學生物傳感器121
9.1引言121
9.2實驗部分122
9.2.1實驗儀器和試劑122
9.2.2制備AuNPs和bioDNA-AuNPs123
9.2.3金電極表面的處理及電化學生物傳感器的制備123
9.2.4電化學測量123
9.2.5Ag 的檢測123
9.3結(jié)果與討論124
9.3.1傳感器設(shè)計原理124
9.3.2銀增強前后表征124
9.3.3Ag enhancer/dsDNA/MCH/Au的電化學特性127
9.3.4實驗條件優(yōu)化128
9.3.5Ag enhancer/dsDNA/MCH/Au的電化學行為129
9.3.6Ag 的定量檢測129
9.3.7傳感器特性130
9.3.8在實際樣品中的應用131
9.4本章小結(jié)132
參考文獻132
第10章基于磁性納米粒子和雜交鏈式反應的Ag 電化學生物傳感器135
10.1引言135
10.2實驗部分136
10.2.1實驗儀器與試劑136
10.2.2Fe3O4@Au的制備137
10.2.3二茂鐵標記-NH2修飾的寡核苷酸137
10.2.4單鏈DNA-Fe3O4@Au的制備137
10.2.5Fe3O4@Au偶聯(lián)HCR反應137
10.2.6金磁電極表面的處理及電化學生物傳感器的制備137
10.2.7凝膠電泳實驗138
10.3結(jié)果與討論138
10.3.1傳感器設(shè)計原理138
10.3.2材料的表征139
10.3.3凝膠電泳表征140
10.3.4傳感器的電化學行為141
10.3.5實驗條件的優(yōu)化142
10.3.6Ag 的定量檢測145
10.3.7Ag 傳感器的選擇性145
10.3.8在實際樣品中的應用145
10.4本章小結(jié)147
參考文獻147
第11章基于Fe3O4@Au和聚合酶等溫擴增技術(shù)的Ni2 電化學生物傳感器149
11.1引言149
11.2實驗部分150
11.2.1實驗儀器和試劑150
11.2.2Fe3O4@Au的制備151
11.2.3單鏈DNA-Fe3O4@Au的制備151
11.2.4聚合酶等溫擴增反應151
11.2.5金磁電極表面的處理及Ni2 電化學生物傳感器的制備151
11.2.6凝膠電泳實驗151
11.3結(jié)果與討論152
11.3.1傳感器設(shè)計原理152
11.3.2凝膠電泳的表征152
11.3.3傳感器的電化學行為152
11.3.4實驗參數(shù)的優(yōu)化154
11.3.5掃描速度的影響156
11.3.6Ni2 的定量檢測157
11.3.7傳感器的選擇性、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性157
11.3.8在實際樣品中的應用158
11.4本章小結(jié)159
參考文獻159
第12章基于Fe3O4@Au和核酸內(nèi)切酶的Cu2 電化學生物傳感器160
12.1引言160
12.2實驗部分161
12.2.1實驗儀器與試劑161
12.2.2二茂鐵標記-NH2修飾的寡核苷酸161
12.2.3Fe3O4@Au的制備162
12.2.4單鏈DNA-Fe3O4@Au的制備162
12.2.5聚合酶等溫擴增和核酸內(nèi)切酶反應162
12.2.6金磁電極表面的處理及Cu2 電化學生物傳感器的制備162
12.3結(jié)果與討論162
12.3.1傳感器設(shè)計原理162
12.3.2傳感器的電化學行為163
12.3.3實驗參數(shù)的優(yōu)化164
12.3.4掃描速度的影響166
12.3.5Cu2 的定量檢測167
12.3.6傳感器的選擇性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性167
12.3.7在實際樣品中的應用168
12.4本章小結(jié)169
參考文獻169
第13章基于雜交鏈式反應和銀納米簇構(gòu)建Cd2 電化學生物傳感器171
13.1引言171
13.2實驗部分172
13.2.1實驗儀器和試劑172
13.2.2金電極表面的處理及Cd2 電化學生物傳感器的制備172
13.2.3凝膠電泳實驗173
13.2.4電化學測量173
13.3結(jié)果與討論173
13.3.1傳感器設(shè)計原理173
13.3.2銀納米簇的表征173
13.3.3凝膠電泳表征175
13.3.4傳感器的電化學表征175
13.3.5可行性研究176
13.3.6實驗條件的優(yōu)化177
13.3.7Cd2 的定量檢測178
13.3.8傳感器的選擇性與重復性178
13.3.9在實際樣品中的應用179
13.4本章小結(jié)179
參考文獻180
第14章總結(jié)與展望181
14.1總結(jié)181
14.2展望183