仿生界面上生物分子的电子传递和荧光光谱电化学

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:zemao1988
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生物分子间的电子传递反应是生物体发挥其生物功能的一类重要的化学反应过程。电化学方法特别是表面电化学方法作为一种快速、简便、低能耗而且具有较高灵敏度的实时原位方法,被用于研究生物分子的电子传递过程,不仅可以测定其基本的热力学和动力学参数,而且可以揭示生物体系中电子转移机理,对于理解生命活动及制备电化学生物传感器等具有重要意义。 脱氧核糖核酸(DNA)作为生命体的基本遗传物质,它的研究带动了20世纪生命科学的发展。利用DNA修饰电极研究DNA与其它分子的相互作用得到广泛的研究和应用。上世纪末出现的碳纳米管(CNTs)等纳米材料,由于其独特的电子传递特性和生物相溶性,在电化学传感器研究领域引起了人们的极大兴趣。 然而,常规的电化学方法具有统计平均的性质,不能满足分子水平检测的需求。 分子荧光光谱技术由于其较高的灵敏度、能提供多种物理参数等优点,它和电化学技术相结合,大大促进了从分子水平对生物分子的结构和功能进行研究,引起越来越多的关注。多光子激发荧光技术是最新光子学技术(飞秒红外激光技术等)与高灵敏探测技术结合发展来的,它克服了单光子激发存在的光损伤、光漂白等缺点,而且单一波段的激光可以同时激发多种分子,为生物医学研究提供一种多参数的研究手段。将多光子激发荧光技术与电化学调制技术有机地结合起来,用于仿生界面上生物分子电子传递动态过程的高灵敏度的实时研究,对生物分子中的能量传递与电子传递研究具有非常重要的科学意义和实际价值。 鉴于此,本论文利用DNA 和CNTs 作为修饰材料,采用简便的干燥吸附法制备修饰电极,采用电化学方法对不同生物分子的电化学行为进行了探讨。
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