微电极阵列的软刻蚀法制备及其应用研究

建立高灵敏、高通量和简便易行的分析方法一直是分析化学及相关学科追求的目标，也是生命科学、能源环境、公共卫生和疾病诊断等领域对分析化学提出的要求。微电极阵列因为信噪比高、易于阵列化等优点，是满足以上要求的最主要途径之一，但是目前规则排列的微电极阵列因为制备步骤繁琐、所需仪器昂贵，因此方法难以普及，本项目拟利用软刻蚀技术，提出用微转移模板法构筑石墨烯微电极阵列，建立基于纳米转移边缘刻蚀术制备纳米金线阵列电极，并对所制备的微电极阵列进行表面设计和修饰建立电化学分析新方法。本项目的开展为基于微电极阵列的电化学分析新方法、新原理和新技术的提出和建立奠定了坚实的基础，使微电极阵列的制备更加简单方便，构筑的微纳电极阵列为高灵敏和高通量电化学分析提供了新的平台。

微电极阵列因为信噪比高、易于阵列化等优点，在生命科学、能源环境、公共卫生和疾病诊断等领域受到广泛关注，我们针对微电极阵列制备的关键问题，提出用软刻蚀法制备微电极阵列，并应用于生理活性物质的高灵敏度分析。经过项目组成员的4年努力，本项目完成了预定目标，取得如下主要成果：建立了纳米切割法制备金纳米线电极，水凝胶法刻蚀制备金微条带等多种制备微电极阵列和微阵列的软刻蚀新方法，所制备的电极对过氧化氢和多巴胺具有高的灵敏度和低的检测限，实现了细胞释放的过氧化氢的高灵敏度和选择性实时分析；制备了直立碳纳米管阵列的微电极，建立了抗坏血酸的活体原位分析方法，并在该电极上沉积纳米铂，建立了鼠脑内氧气的无过氧化氢产生的原位分析方法；发现了纳米管对钌联吡啶/三丙胺电化学发光的焠灭，研究了焠灭原理，并基于此建立了具有高选择性和高信噪比的DNA检测的电化学发光新方法，为阵列电化学发光提供了方法。项目执行期间发表SCI研究论文8篇，其中包括Anal. Chem. 5篇，在国际国内会议做报告7次，培养硕士生5名。