手性又称为不对称性,是广泛应用于化学和医学领域中的专业术语,属于三维空间物体的基本属性。当一个物质与其镜像不能重合,就称其为手性物质。手性也是生物系统的基本特征,构成生物系统的许多分子都是有手性的,常见的包括:人体所需基本营养素如糖类和蛋白质,遗传信息载体DNA,氨基酸对映体分子,酶,激素及结构复杂的天然有机大分子等。手性对映体分子通常表现出不同的生理活性,尤其是手性药物。对生命体而言,手性识别是一种重要的生命现象。因此对手性分子的分析、识别与检测在现代药学、医学、生命科学、食品营养学、农药学以及其他领域意义重大。电化学手性识别是利用电化学测试方法对手性对映体分子进行识别的一种分析方法,与色谱法、荧光法、毛细管电泳法和紫外吸收光谱法等相比,电化学方法具有灵敏度高、响应迅速、选择性好、制备简易、可重复等优点。在电化学分析方法中,常常借助纳米材料构建手性表面,这些纳米材料导电性好、比表面大有利于提高手性分析的灵敏度。本文利用电化学聚合膜、碳纳米管、金属纳米粒子、DNA等材料构建了三种手性传感界面,并研究了传感界面与电活性小分子对映体的相互作用。主要研究内容包括以下三部分:1.研究了氧化型谷胱甘肽(GSSG)与L-赖氨酸多层电化学聚合膜形成的手性表面,对抗坏血酸(AA)和异抗坏血酸(IAA)的相互作用。实验采用循环伏安法将GSSG和L-赖氨酸分步聚合在玻碳电极表面,用扫描电子显微镜(SEM)观察了聚合膜的表面形貌,用电化学循环伏安技术(CV)与交流阻抗技术(EIS)探究不同修饰电极的电化学行为,利用差分脉冲伏安法(DPV)探讨了聚合膜与AA和IAA相互作用后的电流变化。实验结果表明:该手性表面与AA和IAA均能产生作用,但与AA的作用更强,产生的电流信大于IAA,具有选择性识别作用。2.实验首先在玻碳电极表面修饰碳纳米管(MWCNT),再用循环伏安法电聚合L-精氨酸(p-L-Arg),然后利用恒电位法沉积金纳米粒子(Au NPs),最后通过Au-S键结合手性选择剂N-异丁酰基-L-半胱氨酸(NILC),得到NILC修饰的传感界面。用扫描电子显微镜(SEM)观察修饰材料的形貌特征,用方波伏安法(SWV)探究了所得手性界面与酪氨酸(Tyr)对映体之间的选择性作用,实验结果表明:NILC修饰的手性界面对D-Tyr的作用比L-Tyr更强,D-Tyr与L-Tyr电流差异明显,由此实现了对酪氨酸对映体的安培识别。3.用碳纳米管与铂钯纳米合金复合材料(MWCNT/Pt-Pd NPs)修饰玻碳电极,再修饰上手性选择剂分子小牛胸腺DNA,得到手性传感器并研究该传感器与色氨酸对映体(Trp)的选择性作用。采用SEM和X射线能谱仪(EDX)观测材料的的表面形貌及组成元素,采用CV等方法探究了修饰材料的电化学性质,同时利用DPV探讨修饰界面与色氨酸对映体之间的选择性作用。实验结果表明,该传感界面对L-Trp的电流响应强于D-Trp。