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新型纳米材料修饰电极及其对蛋白质的生物电化学研究

21世纪纳米技术引起了世界各国政府和科学界的高度关注,掀起了新一轮的技术浪潮,它已经成为人们关注的焦点和研究的重要领域,毫无疑问,“纳米科技革命”已经来临。当物质小到纳米数量级时,会产生独特的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,其电学、磁学、光学和化学性质也相应地发生显著的变化,呈现出常规材料不具备的优越性能。因此,纳米材料在催化、电子材料、微器件、增强材料及传感器材料等方面有着广阔的应用前景。电化学过程与电极材料的表面性质有关,如果将纳米材料修饰在电极的表面,基于其尺寸效应和介电限域效应等特性,能增大电流响应,降低检测限,大大提高检测的灵敏度,可以用于许多微量的生物活体样品的分析。蛋白质和酶等生物大分子是构成生命的主要基元,参与完成生命体中的新陈代谢等许多生理过程,同时在这些生命过程中很多蛋白质和酶都要经历电子转移过程,在其氧化型和还原型之间相互转化。从某种意义上讲,研究生命过程实质上就是研究生物体中的电子传  (本文共155页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东师范大学
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纳米修饰电极的制备及其应用于蛋白质电化学的研究

21世纪是纳米科技的时代。当物质小到纳米数量级时,会产生独特的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,其电学、磁学、光学和化学性质也相应地发生显著变化,呈现出常规材料不具备的优越性能,在催化、电子材料、微器件、增强材料及传感器材料等方面有着广阔的应用前景。蛋白质和酶等生物大分子是构成生命的主要基元,参与完成生命体中的新陈代谢等许多生理过程,同时在这些生命过程中很多蛋白质和酶都要经历电子转移过程,在其氧化型和还原型之间相互转化。氧化还原蛋白质在电极上的电化学研究是生物电化学界和生命科学界非常关注的研究问题。它的研究对于人们获得蛋白质和酶的热力学和动力学性质,深入认识蛋白质和酶等生物大分子在生命体内的生理作用、电子传递反应和机制以及开发新型生物传感器、新型生物燃料电池等生物电子器件具有重要的理论和应用指导意义。因此,寻找更有效的方法实现更多蛋白质的直接电化学、通过研究蛋白质的直接电子转移以进一步揭示生物体系氧化还原过程...  (本文共102页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东师范大学
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纳米材料修饰电极及其在蛋白质电分析化学中的应用研究

21世纪纳米技术引起了世界各国政府和科学界的高度关注,掀起了新一轮的技术浪潮,它已经成为人们关注的焦点、研究的重要领域,毫无疑问,“纳米科技革命”已经来临。当物质单位小到纳米量级时,会产生特殊的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,其电学、磁学、光学和化学性质也相应的发生显著的变化,呈现出常规材料不具备的优越性能。因此,纳米微粒在催化、电子材料、微器件、增强材料及传感器材料等方面有着广阔的应用前景。电化学过程与电极材料的表面性质有关,如果将纳米材料修饰在电极的表面,基于其尺寸效应和介电限域效应等特性,能够增大电流响应,降低检测限,大大提高检测的灵敏度,可以用于许多微量的生物活体样品的分析。人类基因组序列分析提前完成后,蛋白质组学(proteome)研究引起了生命科学工作者的极大关注。近年来,在生物电化学领域中,对蛋白质的电化学性质研究引起了广泛的兴趣和重视。氧化还原蛋白质的直接电化学研究,对于理解和认识它们在生命体...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东师范大学
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新型纳米材料及其用于电化学免疫传感器对于克伦特罗特异性检测的研究

食品作为一种特殊的产品,直接关系着公众的身体健康和生命安全,它的全链条中的任何一环出现问题都会造成无可估量的后果。由于食品安全涉及面广,影响重大,因此,它不仅关系着人民群众的身体健康,也牵动这国家的民生建设,更关系着政府和国家的形象。瘦肉精是一类叫做p-肾上腺类激素的药物,残留在动物体内的瘦肉精通过食物链被人类食用,可导致人体食物中毒。为了保证人民的身体健康和国家的民生建设,需要建立快速灵敏的检测方法检测克伦特罗残留。化学免疫传感器是免疫传感器的一大分支,它是基于抗原抗体的特异性结合,通过信号处理器对电信号记录放大处理,从而实现对目标化合物、酶或蛋白质进行定性定量分析的生物传感器。由于免疫传感器具有高度的专一性和选择性,因此发展较为成熟,应用较为广泛。纳米材料本身具有一些特殊的性质例如表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应等,为免疫传感器的发展提供了广阔的想象空间。纳米材料的特点促使免疫传感器向功能化、小型化发展,可以广泛地应用...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电子产品可靠性与环境试验》2017年03期
电子产品可靠性与环境试验

新型纳米材料比纸薄千倍 每平方米仅重0.1g

据报道,美国科学家最新研制出了一种新型材料,它比纸张薄1 000倍,却足够坚韧,即使被弯曲其结构也不会改变。这种微型薄片材料是由氧化铝制成,尽管它是纳米等级材料,但却能够进行手动操控。这种超薄材料可用于航空航天领域,甚至可以促进昆虫飞行机器人技术的快速发展。科学家进行了多年的研究,最终设计出了这种最薄、最轻的材料。目前,该材料的设计者是美国宾夕法尼亚大学的研究人员。该项目负责人、美国宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院副教授伊戈尔-巴尔加汀(Igor Bargatin)称:“之前科学家设计的纳米等级材料很结实,但是它们很难被应用于宏观尺度。我们的最终目标是建立一个独立式纳米等级厚度的薄层材料,但是它的尺度足够大,可以手动操作,这在此前是无法实现的。”正常情况下,像这样薄的材料被弯曲和扭曲之后将失去最初的结构特征,一位诺贝尔奖得主研制的石墨烯材料能够像单个碳原子一样薄,但是为了避免卷曲,必须在帆布上延伸形成框架,而该材料却无需任何外界...  (本文共1页) 阅读全文>>

《化工新型材料》2017年08期
化工新型材料

新型纳米材料的合成及应用

纳米材料的问世要追溯到1861年,随着胶体化学学科的建立,科学家们开始对直径为1~100nm的粒子体系物质进行研究。而真正有意识的研究纳米粒子则始于20世纪30年代日本为了军事需要而开展的“沉烟试验”,但受到当时实验水平和条件的限制,虽然用真空蒸发法制得了世界上第一批超微铅粉,但其光吸收性能很不稳定。直到20世纪60年代,人们才开始对粉粒的纳米粒子进行研究。1963年,Uyeda用气体蒸发冷凝法制得了金属纳米微粒,并对其进行了电镜和电子衍射研究。1984年德国萨尔兰大学的Gleiter以及美国阿贡实验室的Siegal相继成功地制得了纯物质的纳米细粉。从20世纪80年代在世界范围内出现了纳米技术研究的热潮。近年来,由于人们对纳米材料研究的不断深入,使得纳米材料已形成为一门新兴的热门边缘学科——纳米材料科学。1新型纳米材料的合成及在医药学上的应用1.1多功能光治疗纳米材料随着纳米科技的发展,纳米材料在生物医学领域中的应用得到了快速的...  (本文共4页) 阅读全文>>

《化学工程师》2016年03期
化学工程师

新型纳米材料的合成及应用新进展

自二十世纪70年代纳米颗粒问世以来,纳米化学有了长足的发展。由于纳米材料广阔的应用前景,被誉为二十一世纪的新材料。而纳米化学(lnanochemistry)是主要研究原子以上、100nm以下的纳米世界中的各种化学问题的科学,即研究纳米体系的化学制备、理化性质、结构及应用的科学。纳米化学主要涉及胶体与表面化学、材料化学、催化化学、环境科学、生命科学、能源科学、信息科学等二十一世纪众多热点学科。纳米体系的化学制备包括用沉淀法、水解法(无机盐水解法、喷雾水解法、溶胶凝胶法)、氧化还原法、水热合成法、乳状液和微乳法、超分子模拟法、激光和辐射合成法等。用人工或自组装法可制备纳米丝、纳米管、微孔或介孔材料(包括凝胶和气凝胶),也可在一定工艺条件下制备纳米薄膜和固体纳米材料。利用纳米技术研究化学反应的机理也是纳米化学研究的重要内容。纳米化学的主要热点是企图理解和运用在生命体系遇到的各种惊人的复杂步骤及过程,为研究生物化学、仿生化学及揭开生命奥...  (本文共3页) 阅读全文>>