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电磁辐射(即电磁场)已成为继水源、大气、噪音之后的第四大环境污染源,对人体的影响主要表现在神经内分泌系统和心血管系统,其影响机理可能包括对电子传送的影响。生物体的许多生理活动(如呼吸作用)都涉及到电子传递过程。磁场会影响电化学反应中的电子传递过程。因此,研究磁场对参与生物体细胞信号转导的部分神经递质类物质的电化学影响,对尽可能早地了解电磁辐射对细胞及生物体的影响,从而在生物体物理化学变化的阶段就采取相应的防止措施,减少电磁辐射对生物体的危害是很有帮助的。
多巴胺(DA)是儿茶酚胺类中一种重要神经递质,广泛分布在哺乳动物中枢神经系统。它在中枢神经、肾脏、激素和心血管系统功能中起重要作用。如果其含量水平异常,会导致脑功能失调,例如帕金森和精神分裂症。因此需要发展简单快速的常规检测方法,而电化学方法中的化学修饰电极则能够实现快速检测多巴胺的目的。本论文构筑了聚合物膜及复合物修饰玻碳电极,对多巴胺及抗坏血酸在此类修饰玻碳电极上的电化学行为进行研究,实现了在抗坏血酸(AA)共存下对多巴胺的选择性测定,并研究了磁场对多巴胺电化学行为的影响。共分为四章:
第一章,对神经递质、多巴胺、抗坏血酸进行了简单介绍;对化学修饰电极的定义、类型、制备及其应用进行概括。同时,磁场对电化学反应的影响以及磁电聚合修饰电极的应用进行了综述。
第二章,研究了聚磺基水杨酸/多壁碳纳米管修饰玻碳电极的制备及多巴胺在此修饰电极上的电化学行为,讨论了修饰条件、扫速、溶液pH以及抗坏血酸的干扰对多巴胺在这种复合物电极上响应的影响。结果表明,该复合物修饰电极结合了多壁碳纳米管灵敏度高和聚磺基水杨酸选择性好的优点,适合于抗坏血酸共存条件下多巴胺的测定。
第三章,在中性溶液中通过循环伏安法制备了聚3,5-二羟基苯甲酸(Poly(DBA))修饰玻碳电极,该修饰电极对多巴胺的氧化具有很好的催化活性。在pH7.4的磷酸盐缓冲溶液中,线性范围1.0×10-7-1.0×104 M,检测限达到6.0×10-8M。而且有效地消除了抗坏血酸的干扰。本文提供了一种简单便捷的方法,用于抗坏血酸共存时选择性检测多巴胺。
第四章,研究了磁场对多巴胺电化学行为的影响。在电聚合的过程中,施加强度50 mT、方向与电极表面垂直的静磁场,得到磁电聚合修饰的ME-Poly(DBA)电极。DA在ME-Poly(DBA)的电化学行为与Poly(DBA)有所不同,而在DA的氧化还原过程中施加磁场,没有观察到变化。
第五章,对本论文工作进行了总结和展望。对两种修饰玻碳电极的制备和应用,以及工作的不足之处进行了总结;同时对磁电聚合修饰电极对多巴胺测定以及磁场对多巴胺电化学反应的影响进行了展望。