【摘 要】
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神经递质是控制中枢和外周神经系统行为和生理功能的重要生化分子。建立生物样品中的神经递质的含量和变化的分析方法是了解神经系统疾病的发病机理及药物在体内的作用机制的基础,对神经系统疾病的预防和治疗具有重要的科学意义。电化学分析方法具有简单、快速、灵敏、高时空分辨率和实时原位检测等优点,被广泛应用于生物样品中神经递质的分析检测。针对目前电化学分析法检测生物样品中神经递质时在空间分辨率、灵敏度、选择性和电
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神经递质是控制中枢和外周神经系统行为和生理功能的重要生化分子。建立生物样品中的神经递质的含量和变化的分析方法是了解神经系统疾病的发病机理及药物在体内的作用机制的基础,对神经系统疾病的预防和治疗具有重要的科学意义。电化学分析方法具有简单、快速、灵敏、高时空分辨率和实时原位检测等优点,被广泛应用于生物样品中神经递质的分析检测。针对目前电化学分析法检测生物样品中神经递质时在空间分辨率、灵敏度、选择性和电极污染等方面存在的问题,本论文开展以“基于功能化碳微/纳米电极测定两种单胺类神经递质新方法研究”为题的研究工作。分别以5-羟色胺和多巴胺两种单胺类神经递质为检测物,以碳纤维微电极和碳纳米电极作为基底电极,采用具有信号放大功能的金纳米材料和具有阴离子排斥性能的过氧化聚吡咯功能化修饰基底电极,构建了 3种检测单胺类神经递质的电化学传感器,进行5-羟色胺和多巴胺的高灵敏度、高选择性和抗电极污染的分析检测。本论文由4章组成。第1章引言。简要介绍了神经递质的分类和功能,综述了电化学分析法检测神经递质的研究进展;概述了碳微电极的制备方法和分类;最后介绍了本论文的研究目的和研究内容。第2章基于金纳米花和过氧化聚吡咯修饰碳纤维微电极测定5-羟色胺新方法研究。制作了金纳米花和过氧化聚吡咯修饰碳纤维微电极（OPPy/AuNFs/CFME）,并将其用于5-HT的测定,建立了一种高灵敏度、高选择性的检测5-HT的电化学方法。首先将金纳米花无电沉积在碳纤维上,再通过电化学聚合的方法修饰聚吡咯并进行过氧化,从而得到OPPy/AuNFs/CFME。通过场发射扫描电子显微镜和电化学技术对所得的OPPy/AuNFs/CFME进行了表征。在OPPy/AuNFs/CFME上,5-HT浓度在0.01～7.0μmol/L检测范围内与电流呈良好的线性关系,检出限为2.3 nmol/L,可避免抗坏血酸、5-羟吲哚乙酸和尿酸的干扰。OPPy/AuNFs/CFME成功被应用于人血清样品中5-HT的检测,回收率良好。该电化学方法结合了 AuNFs的信号放大和OPPy的阴离子排斥性的优点,为生物系统中5-HT的检测提供了一种新工具。第3章基于金纳米粒子或过氧化聚吡咯修饰碳纳米电极测定细胞释放的多巴胺新方法研究。在拉制的纳米石英管上通过化学气相沉积（CVD）法沉积热解碳成功地制作了尖端直径约为300 nm的碳纳米电极。由于时间问题,先分别通过无电沉积法和电化学沉积法成功制备了金纳米粒子修饰碳纳米电极（AuNPs/CNPE）和过氧化聚吡咯修饰碳纳米电极（OPPy/CNPE）,并考察了他们对水溶液和PC12细胞释放多巴胺的电化学响应。用场发射扫描电子显微镜和电化学技术对所得的AuNPs/CNPE和OPPy/CNPE进行了表征,证实了 AuNPs/CNPE和OPPy/CNPE的成功制作。在AuNPs/CNPE电极上,DA浓度在0.08～8μmol/L浓度范围内与电流呈良好的线性关系,检出限为6 nmol/L;在OPPy/CNPE电极上,DA浓度在0.01～34 μmol/L的浓度范围内与电流呈良好的线性关系,检出限为2 nmol/L。AuNPs/CNPE和OPPy/CNPE均成功用于检测PC12细胞释放的DA。研究表明,具有信号放大特性的金纳米粒子、具有阴离子排斥性的过氧化聚吡咯与具有良好空间分辨率纳米电极相结合,可以很好的改善纳米电极检测DA的性能,为生物系统中的电活性生物分子的检测提供有力的工具。后期我们将进一步将金纳米粒子和过氧化聚吡咯集成修饰到碳纳米电极上,进一步改进电极检测DA的防污等性能。第4章结论与展望。总结和分析了本论文的主要研究结论和不足之处,并对需要进一步完善和补充的工作进行了展望。
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