1. 研究目的与意义
1,课题研究的现状及发展趋势
目前,基于物理信号监测的可拉伸传感器迅速发展,并在人类活动健康监测和个性化治疗方面展示了巨大的应用前景。可拉伸电化学传感器则是获取生物体内信号分子丰富化学信息的强有力监测工具。电化学分析技术有着灵敏度高、反应速度快、易于微型化等许多优点,并且在实时监测细胞或组织释放的信号分子方面具有独特优势。然而,相比于现在发展快速的物理传感器,电化学传感器因为对材料要求更高,因而电化学感受器的发展相对缓慢。研究发现体内许多细胞可感知所处环境中的机械刺激,并释放出相对应的化学信号,用来调控细胞的形态和功能。在感受刺激、传递刺激信号、产生对应效应的过程中,化学信号的实时监测对理解机械刺激如何在体内被感知、传递的基础、原理十分重要。
同时现在已发展了多种NO电化学传感器,并在生物检测中取得重要进展。然而,NO电化学传感器在生物医学中的深入应用仍有许多多限制。NO在体内的浓度变化范围广,对于低浓度的NO灵敏度不高,不能灵敏的检测到各种重要的化学信号。现有传感器在材料方面,无法兼顾灵敏度与相容性。现在的电化学传感器因其材料结构较固定,缺乏弹性,不能适配发生机械形变时的组织细胞,也不能长期的检测细胞机械传导信号。
2. 研究内容和问题
研究内容:
在本研究中,我们将自制分析装置并应用于NO的电化学检测。使用柔性聚二甲基硅氧烷 (PDMS)为基底,然后在PDMS表面层层旋涂银纳米线(AgNW)和碳纳米管(CNT)形成夹层结构,开发了一种可拉伸、透明的CNTs/AgNWs/PDMS传感器,并将其用于监测细胞中NO的释放。
需解决的关键问题:
3. 设计方案和技术路线
电化学传感器的设计和制作——>测试电极的导电性以及对NO的响应效果——>优化制作条件使电极达到最优——>电化学感受器用于细胞释放NO的实时监测
4. 研究的条件和基础
在电化学研究方面,拥有PARC 263B恒电位仪(EGG,USA)一套;CHI900B扫描电化学显微镜一套;CHI440A石英微天平一套;CHI660电化学工作站三套和CHI1212双恒电位仪一套。
在光谱及色谱仪器设备方面,有日本岛津UV-2450型紫外分光光度计及RF-5301荧光分光光度计;美国Helena公司REP型全自动电泳仪;美国WATERS公司HPLC600型高效液相色谱仪;日本岛津公司LC-20A型高效液相色谱仪和GC-2010型气相色谱仪;MPI-E电致化学发光仪器。
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