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掺杂碳纳米管由于其它元素的掺入,改变了其电子结构及晶体结构,具有比纯碳纳米管更优异的电化学性质,被广泛应用于电化学生物传感领域;另一方面,石墨烯以其独特的结构特点及优秀的物理化学性质,在化学生物传感中有很好的应用前景。基于上述情况,本文开展了一些相关研究工作,内容如下:(1)基于掺硼碳纳米管(BCNTs)优异的物理化学性质,以其修饰玻碳电极(BCNTs/GC),并用于DNA四种自由碱基的电化学分析。BCNTs/GC电极对嘌呤碱基(鸟嘌呤(G),腺嘌呤(A))的氧化有很好的电学催化活性,并且实现了嘧啶碱基(胸腺嘧啶(T),胞嘧啶(C))的直接电化学氧化,成功构建一种新型简单的DNA电化学传感器。该传感器对G、A、T、C的电化学检测有很高的灵敏度、较宽的线性范围及低检测下限等,并且由于其抗干扰能力强,实现了G、A、T、C的同时检测及短的单链DNA中单碱基突变的检测。(2)基于石墨烯(graphene)和DNA包裹的银纳米簇(DNA-AgNCs)的协同作用,构建了一种简单快速且无酶的新型过氧化氢电化学传感器。Graphene通过电沉积的方法修饰于玻碳电极表面(graphene/GC),具有很好的导电性、极大的比表面积等特点;另一方面,DNA-AgNCs对过氧化氢的还原有良好的电化学催化能力,并且能够通过DNA上的碱基与graphene之间的π-π共轭效应,修饰于graphene/GC上,构造了能够有效催化过氧化氢还原的DNA-AgNCs/graphene/GC电极。该传感器具有信号响应快(~3s),检测下限低(3μM),线性范围很宽(15μM to23mM),及良好的重复性等特点,此外,能够有效避免抗坏血酸、尿酸、多巴胺、谷胱甘肽及L-半胱氨酸等易发生氧化作用的物质的干扰。(3)基于石墨烯独特的结构特点及优秀的电化学性能,构建了无需标记的新型尿嘧啶-DNA糖基化酶电化学生物传感器。石墨烯表面碳原子中的p电子形成离域π键,能够通过π-π共轭作用将ssDNA吸附在其表面,而dsDNA中由于没有裸露的碱基,不能与石墨烯发生共轭效应,从而不能吸附于其表面。石墨烯是通过电化学沉积方法修饰于电极(GC)表面,绿色环保;另一方面,石墨烯修饰的电极具有导电性好、比表面积大等特点,能够吸附大量的ssDNA,并且加快DNA与电极之间的电子传递,提高传感器的灵敏度。该传感器构造简单,成本低廉,并且线性范围宽(0.05-1.1U/mL)、稳定性好等特点。