研究目的
开发一种基于光纤表面等离子体共振的高选择性多巴胺传感器,采用分子印迹GNP/SnO2纳米复合材料实现高效多巴胺检测,以解决现有方法存在的操作复杂、成本高昂及特异性不足等局限性。
研究成果
采用分子印迹GNP/SnO2纳米复合材料开发的基于表面等离子体共振的光纤传感器对多巴胺检测具有高灵敏度、高选择性和良好稳定性,其最低检测限低至0.031微摩尔。该传感器具有结构简单、成本低廉、响应快速及适用于远程检测等优势,在健康监测实际应用中展现出良好前景。
研究不足
由于结合位点有限,该传感器的校准曲线在较高多巴胺浓度下会出现饱和现象。高浓度下金纳米粒子的聚集可能会降低其有效性。该研究未涉及实际应用中可能存在的问题,例如样本基质效应或生物流体中的长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用光纤传感器结合表面等离子体共振(SPR)技术。传感层是由石墨烯纳米片(GNP)和二氧化锡(SnO2)纳米颗粒复合材料制成的分子印迹聚合物(MIP)。方法包括纳米复合材料的合成、制备参数优化以及波长询问法的表征。
2:样本选择与数据来源:
多巴胺样本在磷酸盐缓冲盐水(PBS)中配制,浓度范围为0.05微摩尔至100微摩尔?;故褂每够笛帷⒛蛩睾图◆雀扇盼锝醒≡裥圆馐?。
3:05微摩尔至100微摩尔?;故褂每够笛?、尿素和肌酐等干扰物进行选择性测试。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括钨卤素灯、显微镜物镜、光谱仪、流动池、三维平台、扫描电子显微镜(SEM)、超声波清洗器、热蒸发系统。材料包括光纤、银、GNP、SnO2纳米颗粒、多巴胺、甲基丙烯酸(MAA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、偶氮二异丁腈(AIBN)、乙腈、二甲基甲酰胺(DMF)、乙二醇、甲醇、PBS缓冲液。
4:实验步骤与操作流程:
通过从光纤中浸出包层、涂覆银层,然后涂覆MIP层来制备探针。MIP的合成是通过制备GNP/SnO2纳米复合材料,与多巴胺和其他试剂混合,聚合并去除模板。优化过程涉及改变浸泡时间、GS浓度、DA浓度和模板去除时间。记录不同DA浓度的SPR光谱以分析共振波长的偏移。
5:数据分析方法:
通过测量SPR光谱中共振波长的偏移来分析数据。灵敏度计算为校准曲线的导数。检测限(LOD)通过光谱仪分辨率和灵敏度评估。
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获取完整内容-
tungsten halogen lamp
Light source for the experimental setup to provide broadband light for SPR measurements.
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microscope objective
Used to couple light into the fiber probe in the experimental setup.
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spectrometer
Interfaced with a computer to record the spectrum of output light from the probe for SPR analysis.
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flow cell
Holds the analyte sample and the probe during experiments.
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three-dimensional stage
Used to position the flow cell for optimal light coupling into the fiber probe.
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scanning electron microscope
SEM
Used for morphological characterization of the sensing layer to confirm the formation of imprints.
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sonicator
Used for mixing and dispersing materials during the synthesis of the nanocomposite and MIP.
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thermal evaporation system
Used to coat a 40 nm thick silver layer over the unclad core of the optical fiber.
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