磁性纳米多孔类碳糊电极的构造及在病原体检测中的应用研究

本项目提出磁性多孔类碳糊电极电化学传感器直接纳米模板诱导合成创新研究思路，探索以纳米微球、纳米介孔材料或纳米纤维为模板，掺杂磁粉，用吡咯调节成糊状填入套管内并在催化剂作用下一次聚合成型，抽提纳米模板后，得到磁性纳米多孔类碳糊电极，结合磁性纳米颗粒的制备及功能化技术和高灵敏的电化学检测分析方法，实现对病原体快速、准确检测。该磁性纳米多孔电极具有如下优点: (1) 整个电极是一个连续的整体，不含粘接剂而可以避免粘接剂带来的诸多问题；(2) 比表面积大，孔径均匀可调，灵敏度显著提高，而且不同电极间表面性质差异小,平行性好。（3）利用功能化磁性纳米颗粒的特异性修饰和高效富集性能，保障磁性多孔电极分析的选择性；因而所构建的磁性多孔电极不仅可长期保存，而且其传感分析具有显著提高的灵敏度、平行可靠性以及高选择性，促进电化学生物传感技术的发展。

电化学生物传感器是一类将生物大分子之间的特异性结合直接或间接地转化为可检测电信号的传感器。电化学生物传感器制作的方便性、灵敏度和分析结果的平行性始终受到关注。为实现快速有效地检测出靶标物质，满足对一些突发性疾病（如大肠杆菌、血吸虫等）快速、准确地检测，并为临床医学判断和预防疾病提供准确地依据。我们利用磁性纳米颗粒容易富集和分离的特点，将捕获有靶标物质的磁性颗粒快速高效高特异性地富集在相应电极表面，减短电极富集时间，增大靶标物质在电极上的固定效率，从而提高检测的灵敏度和操作的实用性，采用在纳米多孔“类碳糊电极”中掺杂磁粉的方法，构建出一种磁性纳米多孔“类碳糊电极”电化学生物传感器，结合磁性纳米Fe3O4/Au颗粒的制备方法和金标银染技术，采用阳极溶出法对血吸虫卵病原体进行检测，结果发现，血吸虫卵抗原的检测限达0.01 μg/mL。采用自组装技术，对纳米多孔“类碳糊电极”进行直接功能化，结果发现，经自组装和醛基化后的电极对E. coli O157：H7的检测信号最强，检测限达8.0×102 CFU/mL。