新型纳米催化剂的设计和用于特定细胞和细胞中重要小分子的检测.pdf

中文摘要 胞中H202含量的电化学检测，结果表明该复合物可以准确地测定细胞中H202 活性物质如OCV和抗坏血酸等的干扰。 2．建立了一种制备氮掺杂石墨烯(N-graphene)的简单方法。该方法以水 合肼为还原剂，在水热条件下一步实现氧化石墨烯的还原及氮原子的掺杂从而制 墨型N及氧化毗啶型N分别为28％、49％、19％及4％。循环伏安实验结果表明 的石墨烯及玻碳正移了230和280mV，还原电流密度也分别比不掺杂的石墨烯 具有良好的生物相容性及高的稳定性，能用于细胞中H202释放动力学及不同外 界刺激条件下细胞胞吐过程的研究。 应体系中引入质子和电子后，一系列化学反应随之发生，包括H202分子中的0-0 化学吸附及两个H20分子的生成。对H202还原的反应能及还原反应每个步骤的 应为自发的反应过程，并且石墨烯纳米催化剂对H202还原反应的电催化活性顺 们还从静电势及最高占有轨道(HOMO)与最低空未占轨道(LUMO)之间能级 差的角度就N掺杂构型对H202电还原反应催化活性的影响规律进行了解释。 4．采用DFT方法研究了新型二维碳材料石墨炔表面的氧气电催化还原反应 (ORR)的机制。我们首先对石墨炔的构型进行了优化，并对其表面的电荷分布 进行了分析，发现石墨炔结构中的碳原子分别以sp．及印2．杂化状态的C-C及 C=C键模式存在，其表面电荷分布明显不均匀，存在大量的带有正电荷的碳原 子，能够为02及OOH+分子的吸附及催化反应提供多个位点。我们还对石墨炔 表面的ORR反应机制进行了研究；结果表明，02及OOH+分子在石墨炔表面通 eV和-4．28 过C-O化学键形成了有效的化学吸附，吸附能分别为一1．48 eV，并且 II 中文摘要 在石墨炔表面发生了o_O键的断裂从而实现了4电子的还原反应；我们通过反 应能及可逆电势的计算证明了石墨炔表面的ORR反应属于自发的放热反应，说 明石墨炔对ORR反应具有高的电催化活性，并从HOMO-LUMO之间能级差的 角度对石墨炔具备的高催化活性进行了解释。 乳腺癌细胞的拉曼(Raman)检测及近红外光疗。用光还原法以核酸适配体S2．2 MCF一7细胞表面，从而特异性地识别MCF-7细胞，而该复合物与其他类型的肿 热治疗，研究结果表明，aptamer-Ag_Au复合物能吸收近红外光并将光能转化为 热能传递给靶细胞MCF-7，在功率0．25 W／cm2的近红外光光照1h能有效地将 MCF-7细胞的活性降低到3％，并能避免对周围正常细胞及组织的损害。 关键词：电化学检测，电催化反应，细胞，纳米电催化剂，生物小分子 llI Abstract Abstract Numerousbioactivesmallmoleculerare in as cells，such speciesubiquitousliving and the rolesin et showvarious functions H202，02a1．，which physicological playkey life mechanismofthesebioactiveonthe course．However，the species physiological eventsis relatedtotheircellularlevel．Atalow actasa