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化学生物传感器已成为分析化学领域中一个非常重要的课题,人们已对此作出了深入广泛的研究。合成一种能特异性结合目标分子模拟生物受体是生物有机化学的一个长期目标。
基于人工识别系统的化学传感器有着更为广泛的可变性。分子印迹技术即为一种有效的人工识别系统。其基本原理是将待分析的目标分子作为模板分子,与功能化单体、交联剂一起发生聚合反应生成高度交联的聚合物,单体上的特定基团与印迹分子可逆的结合在一起,然后将印迹分子抽取出来。这样通过“量身定做”,在聚合物骨架上便留下了与印迹分子在空间结构和化学官能团两方面互补的识别孔穴。相对于生物识别元素,分子印迹聚合物有多方面特点和优势。
由AT切石英晶体为传感器和振荡电路等组成的石英晶体微天平可检测到石英晶体表面上纳克级的质量变化。若将与底物能发生特异性结合的物质沉积在石英晶体表面,将分子印迹聚合物的特异识别性和石英晶体微天平的高灵敏度的优点结合起来,通过石英晶体微天平跟踪印迹过程的频率变化,从而检测底物的浓度。
基于上述技术,论文开展以下几个方面的研究工作:
以敌百虫为模板分子,邻苯二胺为功能单体制备分子印迹膜,作为识别元件沉积在压电石英晶体铂电极表面制成敌百虫分子印迹压电传感器检测敌百虫浓度。
利用分子印迹技术,以Cu2+为模板分子,邻苯二胺为功能单体,用循环伏安法制备Cu2+分子印迹压电传感器,检测水样中的Cu2+浓度。
采用交流阻抗法和原子扫描电镜对印迹聚合膜进行表征,分析印迹过程的动力学来讨论印迹机理。