1、在城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,工業(yè)迅速發(fā)展壯大的今天，環(huán)境問題日益突出，也成為公眾最為關(guān)心的問題之一。苯二酚在染料、農(nóng)藥、橡膠等工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的用途，它同時也具有一定的毒性，低的降解性使其成為了環(huán)境中的一類污染物。重金屬離子的危害性已為人們所熟知，它們難以被微生物降解，并且可以通過大氣、水源、食物等方式進(jìn)入人體，在人體內(nèi)的累積嚴(yán)重威脅了人們的健康和生命安全。因此，建立一種靈敏、快速、簡便的環(huán)境污染物的分析檢測方法對控制污染和保護(hù)人類生命健康都具有

2、非凡的意義。較之傳統(tǒng)的污染物檢測分析方法，電化學(xué)生物傳感器具備的成本低、靈敏度高、選擇性優(yōu)良、響應(yīng)快等優(yōu)點，已經(jīng)在生物醫(yī)藥、環(huán)境檢測分析、食品等領(lǐng)域有較高的應(yīng)用價值。因此，本論文的研究內(nèi)容，構(gòu)建了基于DNAzyme的電化學(xué)傳感器對鉛離子的檢測以及石墨烯/二氧化鈦納米材料的電化學(xué)傳感器對苯二酚的檢測。具體內(nèi)容如下：
　　（1）基于DNAzyme構(gòu)象轉(zhuǎn)變構(gòu)建的鉛離子電化學(xué)傳感器。本章節(jié)中，設(shè)計了基于鉛離子活性依賴的DNAzyme發(fā)生特

3、異性斷裂通過二茂鐵作為信號表達(dá)的鉛離子傳感器。將二茂鐵標(biāo)記到帶有氨基的DNAzyme5'末端，另一端通過S-Au鍵的結(jié)合固定到電極上，由于堿基的互補配對，使得標(biāo)記有二茂鐵的一端折回來形成“發(fā)夾”結(jié)構(gòu)，二茂鐵靠近電極表面，發(fā)生了電子的傳遞，電化學(xué)信號增強，當(dāng)溶液中含有鉛離子，酶的活性被激活，促使底物鏈的斷裂，標(biāo)記二茂鐵的一端DNA從電極上游離到溶液中，電化學(xué)減弱，通過對電化學(xué)信號的變化來實現(xiàn)對鉛離子的檢測。體系響應(yīng)信號與鉛離子濃度的對數(shù)在

4、0.5～5000nM濃度范圍為內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，該傳感器對鉛離子的檢出限達(dá)到0.25nM。在實驗結(jié)果表明，該傳感器制備簡單，性能良好，選擇性高。
　?。?）基于二茂鐵標(biāo)記DNAzyme構(gòu)建的鉛離子電化學(xué)傳感器。設(shè)計了兩條DNA探針用于構(gòu)建鉛離子誘導(dǎo)DNAzyme中核糖核酸(rA)水解致使電活性基團脫落引起電化學(xué)信號變化的鉛離子傳感器。通過琥珀酰亞胺耦合的方法將二茂鐵標(biāo)記到DNA2的5'端，修飾了二茂鐵的DNA2與DNA1堿基互補

5、配對進(jìn)行雜交，標(biāo)記有二茂鐵一端的柔軟T鏈，受一定的重力影響，垂墜下來，二茂鐵靠近電極表面，產(chǎn)生顯著的氧化還原電流，儀器能夠捕捉到強的電化學(xué)信號。當(dāng)引入鉛離子后，鉛離子的誘導(dǎo)作用，促使rA位置水解，二茂鐵一端的DNA鏈隨之游離掉落在溶液中，儀器能夠檢測到的電化學(xué)信號顯著下降，加入鉛離子濃度的差異直接導(dǎo)致電化學(xué)信號的變化的差異，從而可以對鉛離子進(jìn)行定量檢測。體系響應(yīng)信號與鉛離子濃度的對數(shù)在0.2～1000nM濃度范圍為內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，該

6、傳感器對鉛離子的檢出限達(dá)到0.11nM。該傳感器靈敏度高、線性范圍寬，檢測限低、響應(yīng)迅速。
　?。?）基于石墨烯/二氧化鈦納米材料的苯二酚電化學(xué)傳感器研究。本章構(gòu)建了基于Gr-TiO2納米材料修飾玻碳電極的電化學(xué)傳感器用于鄰苯二酚和對苯二酚的同時測定。利用循環(huán)伏安法（CV）和差分脈沖伏安法（DPV）對鄰苯二酚和對苯二酚在該修飾電極上的電化學(xué)行為進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，TiO2-Gr納米材料高的導(dǎo)電性和巨大的表面積極大地促進(jìn)了電子的傳