本書聚焦氧化石墨烯量子點、碳量子點及單壁碳納米管等碳基材料的生物傳感特性，介紹相關材料的合成與表征，系統(tǒng)探討其在醫(yī)藥、生物體內的傳感分析。通過構建GOQDs@apt熒光探針實現(xiàn)磺胺二甲嘧啶痕量檢測，開發(fā)DNA雜交生物傳感器用于轉基因nos序列識別，建立碳量子點-FRET體系完成小麥鉀離子及胰島素靈敏檢測。實驗數(shù)據(jù)驗證了各傳感器在選擇性、穩(wěn)定性及實用性方面的優(yōu)勢，同時揭示了羧基化單壁碳納米管對小麥幼苗和鹽地堿蓬抗逆性的調控機制。
本書適合從事納米材料以及生物和化學傳感分析的研究生和科研工作者參考。
第1章 緒論 001
1.1 生物傳感器 001
1.1.1 生物傳感器的分類 001
1.1.2 熒光生物傳感器的檢測機理 002
1.2 碳納米材料 002
1.2.1 石墨烯 002
1.2.2 氧化石墨烯 003
1.2.3 碳量子點 009
1.2.4 石墨烯量子點 009
1.2.5 氧化石墨烯量子點 010
1.3 核酸適配體 019
1.3.1 核酸適配體的篩選方法 019
1.3.2 核酸適配體的應用 021
1.4 單鏈DNA結合蛋白 022
1.4.1 單鏈DNA結合蛋白的性質和檢測方法 022
1.4.2 單鏈DNA結合蛋白與單鏈DNA結合的方式 022
1.4.3 單鏈DNA結合蛋白在生物檢測方面的應用 023
1.5 碳基納米材料的生物化學傳感分析設計 029
參考文獻 031
第2章 基于氧化石墨烯量子點偶聯(lián)適配體的熒光探針對磺胺二甲嘧啶的檢測 040
2.1 概述 040
2.2 納米材料的合成及特征分析 042
2.2.1 GO的合成及特征分析 042
2.2.2 GOQDs和GOQDs@apt的合成及特征分析 044
2.3 納米熒光傳感器的構建及機理分析 047
2.3.1 熒光傳感器的構建 047
2.3.2 熒光傳感器的檢測機理分析 048
2.3.3 實驗條件的優(yōu)化 050
2.4 熒光傳感器的檢測性能分析 051
2.4.1 熒光傳感器靈敏性分析 051
2.4.2 熒光傳感器的選擇性、抗干擾性和穩(wěn)定性分析 052
2.4.3 熒光傳感器實用性分析 053
2.4.4 熒光傳感器優(yōu)異性分析 054
2.5 小結 055
參考文獻 055
第3章 基于DNA雜交的生物傳感器對轉基因生物體內NOS序列的檢測 059
3.1 概述 059
3.2 納米材料的合成及特征分析 060
3.2.1 GO和GOQDs的制備及特征分析 060
3.2.2 QDs-ssDNA的合成及特征分析 063
3.3 納米熒光傳感器開關的構建及機理分析 064
3.3.1 熒光傳感器的構建 064
3.3.2 熒光開關的檢測機理分析 064
3.3.3 熒光傳感器檢測實驗條件的優(yōu)化 065
3.4 熒光傳感器的檢測性能分析 067
3.4.1 熒光傳感器靈敏性分析 067
3.4.2 熒光傳感器穩(wěn)定性檢測 068
3.4.3 熒光傳感器選擇性和抗干擾性檢測 069
3.4.4 熒光傳感器實用性分析 069
3.4.5 熒光傳感器優(yōu)異性分析 070
3.5 小結 071
參考文獻 071
第4章 基于氧化石墨烯量子點偶聯(lián)單鏈DNA結合蛋白的適配體傳感器對卡那霉素的檢測 074
4.1 概述 074
4.2 納米材料QDs-SSB的合成及特征分析 075
4.2.1 QDs-SSB的合成 075
4.2.2 QDs-SSB的特征分析 076
4.3 適配體熒光傳感器開關的構建及機理分析 078
4.3.1 適配體傳感器的構建 078
4.3.2 適配體傳感器的檢測機理分析 079
4.3.3 實驗條件的優(yōu)化 079
4.4 適配體傳感器的檢測性能分析 082
4.4.1 適配體傳感器靈敏性分析 082
4.4.2 適配體傳感器選擇性、抗干擾性、穩(wěn)定性檢測 083
4.4.3 適配體傳感器精確度和重復性分析 084
4.4.4 適配體傳感器實用性分析 085
4.4.5 適配體傳感器優(yōu)異性分析 086
4.5 小結 087
參考文獻 088
第5章 2-氨基腺嘌呤修飾發(fā)夾型適配體傳感器實現(xiàn)赭曲霉毒素A靈敏檢測的應用 091
5.1 概述 091
5.2 免標記發(fā)卡型熒光適配體傳感器的構建及機理分析 093
5.2.1 免標記發(fā)卡型熒光適配體傳感器的構建 093
5.2.2 免標記發(fā)卡型熒光適配體傳感器檢測機理分析 094
5.2.3 免標記發(fā)卡型熒光適配體傳感器檢測實驗條件優(yōu)化 096
5.3 免標記發(fā)卡型熒光適配體傳感器實現(xiàn)OTA檢測的性能分析 098
5.3.1 熒光傳感器靈敏性分析 098
5.3.2 熒光傳感器選擇性和抗干擾分析 098
5.3.3 熒光傳感器實用性分析 099
5.3.4 熒光傳感器的優(yōu)異性分析 100
5.4 小結 101
參考文獻 101
第6章 一種基于適配體的生物傳感器通過熒光共振能量實現(xiàn)胰島素檢測的應用 105
6.1 概述 105
6.2 納米材料的合成及特征分析 106
6.2.1 R-CDs@apt的合成 106
6.2.2 熒光供體和熒光受體的特征分析 107
6.2.3 R-CDs和R-CDs@apt的特征分析 109
6.3 生物傳感器的構建及機理分析 110
6.3.1 生物傳感器的構建 110
6.3.2 生物傳感器的檢測機理分析 111
6.3.3 實驗條件的優(yōu)化 112
6.4 生物傳感器的檢測性能分析 114
6.4.1 生物傳感器靈敏性分析 114
6.4.2 生物傳感器選擇性和抗干擾性分析 115
6.4.3 生物傳感器的實用性分析 115
6.4.4 生物傳感器的優(yōu)異性分析 116
6.5 小結 117
參考文獻 117
第7章 一種基于紅色發(fā)光碳點的適配體傳感器用于鉀離子檢測及植物成像的應用 121
7.1 概述 121
7.2 納米材料的合成及特征分析 122
7.2.1 R-CDs和R-CDs@K-apt的合成 122
7.2.2 R-CDs和R-CDs@K-apt的特征分析 123
7.2.3 C-apt@GO的制備 124
7.2.4 C-apt@GO的特征分析 125
7.3 納米熒光傳感器的構建及機理分析 125
7.3.1 納米熒光傳感器的構建 125
7.3.2 納米熒光傳感器的檢測機理分析 126
7.3.3 實驗條件的優(yōu)化 127
7.4 納米熒光傳感器的檢測性能分析 129
7.4.1 納米熒光傳感器靈敏性分析 129
7.4.2 納米熒光傳感器的選擇性和抗干擾性檢測 130
7.4.3 納米熒光傳感器的實用性檢測 131
7.4.4 納米熒光傳感器植物成像性能分析 131
7.4.5 納米熒光傳感器的優(yōu)異性分析 133
7.5 小結 134
參考文獻 134
第8章 羧基化單壁碳納米管對鉀脅迫下小麥幼苗生長發(fā)育的影響 137
8.1 概述 137
8.2 SWCNTs-COOH特征分析 138
8.3 小麥培養(yǎng)及指標測定 139
8.3.1 實驗設計 139
8.3.2 指標測定方法 140
8.4 抗逆性指標測定結果分析與討論 141
8.4.1 SWCNTs-COOH對小麥生長指標的影響 141
8.4.2 SWCNTs-COOH對小麥光合作用指標的影響 144
8.4.3 SWCNTs-COOH對小麥抗逆生理指標的影響 146
8.5 小結 148
參考文獻 149
第9章 羧基化單壁碳納米管對鹽堿脅迫下鹽地堿蓬生長發(fā)育的影響 152
9.1 概述 152
9.2 SWCNTs-COOH處理鹽地堿蓬的培養(yǎng) 153
9.2.1 SWCNTs-COOH的表征 153
9.2.2 鹽地堿蓬種子與實驗土壤采集 154
9.2.3 SWCNTs-COOH處理鹽地堿蓬的培養(yǎng) 155
9.2.4 植物組織中SWCNTs-COOH的檢測 155
9.2.5 數(shù)據(jù)分析方法 157
9.3 鹽地堿蓬對羧基化單壁碳納米管的響應 157
9.3.1 鹽地堿蓬對羧基化單壁碳納米管的表型響應 157
9.3.2 鹽地堿蓬對羧基化單壁碳納米管的轉錄組響應 159
9.3.3 鹽地堿蓬對羧基化單壁碳納米管的代謝組響應 165
9.3.4 SWCNTs-COOH對鹽地堿蓬影響的轉錄組與代謝組聯(lián)合分析 171
9.4 小結 182
參考文獻 183
附錄1 縮略語對照表 188
附錄2 通路/代謝物編碼對照表 193
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