研制高性能光纤生物传感器的关键技术之一就是研制高性能的传感材料。本项目针对目前光纤生物传感器普遍存在的传感材料性能单一,单位体积内固定的传感材料数量较少,敏感材料对待测物的选择性差等问题,提出用有机-无机纳米复合技术和交联技术制备具有分子识别功能的纳米复合生物传感材料,使光纤传感材料与待测物质之间的选择性、作用几率、能量传递等大大改善,从而大幅度提高对溶液中待测物的化学放大效率,并加快响应速度。将这类传感材料用于儿茶酚胺光纤传感器,预计将使传感器的检测下限至少再降低1个数量级,响应时间也将大大缩短,有可能使这类传感器在实际中应用。这类纳米复合生物传感材料可应用于生物医学检测的很多方面,如酶法分析、免疫检测、基因诊断等。本项目将系统研究复合过程、分子识别过程的动力学机理,探索传感材料的结构与性能的关系,以在纳米复合生物传感材料的复合机理、传感机理与应用上有所突破。
研制高性能光纤生物传感器的关键技术之一是研制高性能的光纤传感材料。本项目针对目前光纤生物传感材料普遍存在的主要问题,采用有机-无机纳米复合技术和交联技术,在纳米复合传感材料的制备、结构与性能等方面进行了系统的研究,获得了重要的成果。制备和表征了MTAPc-Fe3O4纳米复合粒子(M=Cu,Co),其平均粒径分别为76 nm和82nm,研究了其复合机理。制备和表征了壳聚糖-Fe3O4纳米复合磁性微球,其粒径介于0.5цm-1.6цm之间。分别以它们为载体,利用共价交联法将漆酶固定在的其表面,制备了三种固定化漆酶,获得了最佳固定条件。与游离漆酶相比,三种固定化漆酶具有较好的储存稳定性、热稳定性和操作稳定性。计和构建了基于上述固定化漆酶催化的荧光猝灭式光纤肾上腺素传感器,研究和优化了传感器的性能。该传感器的检测范围在1×10-5-2×10-9M,检测下限为2.0×10-9M,响应时间为10-30s,重复测定误差小于2%,并具有较好的长期稳定性。该传感器可满足对人体中低浓度肾上腺素检测的要求,具有较好应用前景。