ZnO量子点与尿酸分子界面特性的理论研究
2018-08-06郭纪源陈平超苗德壮吴升聪刘升卫
江苏科技大学学报(自然科学版) 2018年3期
郭纪源,陈平超,苗德壮,吴升聪,刘升卫
(江苏科技大学 理学院,镇江 212003)
纳米材料与生物材料的复合体系的特性使得它们在纳米电子学、信息技术、生物医学工程和界面科学等多个重要领域得到了应用[1-3].而基于这些复合材料体系制备的纳米生物传感器,由于综合光、声、电、色等多种先进检测技术,对环境检测、疾病诊断、生物反恐、遗传分析等领域产生革命性影响,已经成为国际上研究的前沿和热点[1-6].早期的生物传感器是以氧作为酶与电极之间的电子通道;之后,人们使用小分子作为电子媒介替代氧;而今,基于纳米材料量子尺寸效应和表面效应的第3代生物传感器利用检测物自身与电极之间的直接相互作用来完成信号转换.因此,开展被检测生物分子与电极介质之间的直接界面特性研究十分必要.
氧化锌作为宽禁带半导体材料,具有制备容易、纳米结构形貌丰富、光学性质优异、电子传导能力良好、无毒、生物兼容性优良、生物安全和环境友好等优点[4-7],其高达9.5的等电点,使得ZnO纳米结构表面的生物分子组装和修饰更易操作且可靠[5].目前,氧化锌已经在生物领域展开应用,包括生物传感、纺织、表面喷涂、药物合成、护肤品、口腔医学等,特别是用于伤口部位,抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌生长,或被作为试验药物来治疗中枢神经系统疾病[8-12]等.尿酸是嘌呤代谢的最终产物,其浓度异常是人体某些疾病的反映,例如痛风仍困扰着众……
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