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基于二维纳米材料构建电化学传感器的研究及应用

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基于二维纳米材料构建电化学传感器的研究及应用

作者：花小霞济南大学

学位级别：硕士

目前,癌症已经成为危害人类健康的最主要疾病之。以现有的科技水平来看,早期诊断仍然是有效治疗癌症的重要手段。在癌症的早期诊断中,肿瘤标志物是重要的媒介而且已经得到了广泛的应用。无论是在现代实验室还是在临床分析各种化学和生... 详细信息

目前,癌症已经成为危害人类健康的最主要疾病之。以现有的科技水平来看,早期诊断仍然是有效治疗癌症的重要手段。在癌症的早期诊断中,肿瘤标志物是重要的媒介而且已经得到了广泛的应用。无论是在现代实验室还是在临床分析各种化学和生物分子方面,生物传感器都发挥着越来越重要的作用。目前发展各种功能化纳米材料为提高生物传感器的性能提供了一种新的研究思路。尤其是二维纳米材料基生物传感器,它们独特的电子、光学及化学性质,引起了人们研究的兴趣。本文旨在利用二维纳米材料及其复合物的优异性能构建生物传感器,用于肿瘤标志物的检测。本论文的主要研究内容如下:1.制备了稳定均匀的Au@Ag NPs,使其同时具有Au NPs的稳定性和Ag NPs的优异的催化性能。构建了基于Au@Ag NPs与HRP共同标记第二抗体的夹心型电化学免疫传感器。Au@Ag NPs可以提高HRP的催化效率,且本身可以作为类酶放大过氧化氢和对苯二酚的电化学信号。壳聚糖功能化的氮掺杂石墨烯(CS-NG)具有大的比表面积和优良的导电性,作为传感平台可以负载大量第一抗体(Ab1)。通过检测PBS溶液中过氧化氢和对苯二酚的电化学信号变化实现癌胚抗原(CEA)的检测。在最优条件下,CEA的检测范围为0.000100 ng mL-1,检出限为0.05 pg mL-1。另外,该免疫传感器具有特异性、重现性高、稳定性强等其它必须的分析性能。2.类石墨氮化碳(g-C3N4)与层状MoS2通过混合煅烧的方法复合,并作为高效的发光材料构建电致发光(ECL)免疫传感器。与g-C3N4相比,制备的g-C3N4/MoS2具有更强更稳定的ECL活性。原因是MoS2的引入,可以促进g-C3N4电子传递、提高电子-空穴的分离效率,克服g-C3N4易钝化的缺点。基于g-C3N4/MoS2的ECL免疫传感器对甲胎蛋白(AFP)具有高的灵敏度,其检测范围为0.0010 ng mL-1,检出限为0.33 pg m L-1。因此,该免疫传感器在肿瘤诊断方面具有较好的应用前景。3.制备了基于CdS-MoS2纳米复合物和双共反应剂的免标记的ECL免疫传感器,用于检测原降钙素(PCT)。通过一锅煮的水热法制备片状CdS-MoS2纳米复合物,并在ECL免疫传感器中作发光材料。由于大的比表面积和降低的带隙,CdS-MoS2纳米复合物对S2O82-显示出好的电催化还原性,进而产生大量的SO4·-。另外,H2O2的引入可以诱导S2O82-分解为SO4·-。CdS-MoS2纳米复合物和双共反应剂的协同效应可以提高免疫传感器的灵敏度。在最优条件下,该分析方法对PCT具有较高的灵敏度,检测范围为0.00010 ng m L-1,检出限为33 fg mL-1。另外,该免疫传感器具有高的特异性、好的重现性和长期的稳定性。4.制备了基于MoS2/Au复合材料的免标记型电化学免疫传感器。传感器以MoS2/Au复合材料为基底材料,H2O2为电化学探针,通过抗原-抗体免疫反应前后电流的变化检测甲胎蛋白(AFP)。AuNPs的优异的导电性和生物相容性,及MoS2对H2O2优异的催化性能等优点,能够显著提高免疫传感器的稳定性和灵敏度。在最优条件下,该分析方法对AFP具有较高的灵敏度,检测范围为0.0050 ng m L-1,检出限为2.5 pg m L-1。5.经电还原法处理,MoS2导电性得到极大的增强。沉积一层金属纳米花(AuNFs),可进一步增强导电性和生物相容性。实验结果表明所制备的AuNFs/r MoS2/GCE可以促进铁氰化钾和二茂铁的电子传递。基于rMoS2/AuNFs和外切酶循环放大策略,我们制备了DNA传感器。首先,中间标记二茂铁的发卡DNA(HP)做捕获探针,通过Au-S组装在AuNFs/rMoS2/GCE电极上;当有目标DNA存在时,发卡DNA与目标DNA发生杂化,在3′突出端配对生成双链,继而引发Exo III的剪切过程,释放目标DNA。HP剩余单链特定的互补序列使其进一步生成发卡结构,因而二茂铁靠近电极表面,电化学信号增强。基于二茂铁信号变化,实现目标DNA的灵敏检测。

关键词：二维纳米材料生物传感器肿瘤标志物脱氧核糖核酸

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低成本大曲率半径平凸透镜圆度误差测量

激光与光电子学进展 2024年

作者：花晓彬阮小霞花世群江苏大学物理与电子工程学院

为了将ISO10110-5的面形公差的评价指标引入光学零件的面形偏差检测过程，文中以大曲率半径平凸透镜为例，介绍了一种基于等厚干涉原理测量透镜表面圆度误差的新方法。新方法通过把待测平凸透镜与光学平晶组合成牛顿环仪，利用读数显微... 详细信息

为了将ISO10110-5的面形公差的评价指标引入光学零件的面形偏差检测过程，文中以大曲率半径平凸透镜为例，介绍了一种基于等厚干涉原理测量透镜表面圆度误差的新方法。新方法通过把待测平凸透镜与光学平晶组合成牛顿环仪，利用读数显微镜目镜十字叉丝对待测平凸透镜进行可视化定位，并结合双测微螺旋装置读数新方法，测量圆环干涉条纹上各等分点相对起始点半径方向上变化量，获得平凸透镜表面所测横截面采用最小二乘法评定的圆度误差值。实验结果表明：相对不确定度约6.5%；光学定位方法能够有效减小偏心误差；新读数方法还解决了传统读数显微镜为消除空程差，显微镜镜筒只能单向移动的局限性。测量系统无需专用测量仪器，具有简单、实用、成本低、非接触和应用范围广等优点。

关键词：圆度误差平凸透镜牛顿环最小二乘法

双酚A在离子液体修饰碳糊电极上的电化学行为及测定

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食品科学 2015年第22期36卷 152-155页

作者：花小霞郑香丽刘珊夏方诠周长利济南大学化学化工学院山东济南250022

制备1-氰乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体修饰碳糊电极,研究双酚A（bisphenol A,BPA）在离子液体修饰碳糊电极上的电化学行为。结果表明,在0.1？mol/L？B-R缓冲液（p H 10.0）中,BPA在0.415 V处产生一良好的氧化峰,具有明显的电催化... 详细信息

制备1-氰乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体修饰碳糊电极,研究双酚A（bisphenol A,BPA）在离子液体修饰碳糊电极上的电化学行为。结果表明,在0.1？mol/L？B-R缓冲液（p H 10.0）中,BPA在0.415 V处产生一良好的氧化峰,具有明显的电催化增敏作用。BPA的氧化过程为伴随有质子转移的表面吸附控制的不可逆过程,其电极反应速率为0.32/s。建立了示差脉冲伏安法测定痕量BPA的方法,线性范围为3.0×10^-7~6.0×10^-5 mol/L,检出限为5.0×10^-8 mol/L（RSN=3）。并将其用于奶瓶样品中迁移BPA的测定,结果表明该传感方法为直接电化学检测BPA提供了一种新的思路。

关键词：离子液体化学修饰电极双酚A 食品检测

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蚤亚科线粒体基因组研究进展

中国寄生虫学与寄生虫病杂志 2024年第3期42卷 389-398页

作者：林小霞董文鸽大理大学病原与媒介生物研究所云南省自然疫源性疾病防控技术重点实验室云南大理671000

蚤亚科(Pulicinae)隶属于蚤目(Siphonaptera)蚤总科(Pulicoidea)蚤科(Pulicidae),是啮齿动物和猫犬常见的嗜血性体外寄生虫。已测定的蚤亚科共3属5种(猫栉首蚤、犬栉首蚤、东洋栉首蚤、印鼠客蚤和人蚤),其线粒体基因组的结构特征和变异... 详细信息

蚤亚科(Pulicinae)隶属于蚤目(Siphonaptera)蚤总科(Pulicoidea)蚤科(Pulicidae),是啮齿动物和猫犬常见的嗜血性体外寄生虫。已测定的蚤亚科共3属5种(猫栉首蚤、犬栉首蚤、东洋栉首蚤、印鼠客蚤和人蚤),其线粒体基因组的结构特征和变异情况具有以下特点:线粒体基因组保留了节肢动物典型的排列模式,未发生基因缺失、增加和重排现象;AT含量较高,且AT-偏斜和GC-偏斜均为负值,与大多数全变态类昆虫一样,密码子使用度具有明显的偏好性;人蚤的丝氨酸转运RNA (trnS1)呈典型的三叶草结构,其余物种与后生动物一样trnS1缺失D-臂,且5种蚤亚科物种的trnS1以UCU为反密码子代替了常见的GCU;蚤亚科控制区偏大,最大可达7 kb以上,主要以二核苷酸重复为主,NADH脱氢酶亚基4 (nad4)~nad4L之间存在7 bp的保守重叠区,与多数全变态类昆虫一致。本文以期对今后蚤亚科在全变态类昆虫中的演化提供参考。

关键词：蚤亚科线粒体基因组系统发育分子进化

紫色:生命流转与文化审美——《紫藤萝瀑布》解读

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中学语文教学 2024年第6期 58-61页

作者：葛小霞江苏省镇江市丹徒区世业实验学校 212115

谢赫的“随类赋彩”理念强调依据对象的特性着色。《紫藤萝瀑布》中对紫色深浅变化的着意描绘正是此理念的体现。紫色深浅的背后隐藏着宗璞独特的情感密码,解开这个密码,就能触摸到她对生命、人生和社会的感悟,进而体悟到文本中所隐喻... 详细信息

谢赫的“随类赋彩”理念强调依据对象的特性着色。《紫藤萝瀑布》中对紫色深浅变化的着意描绘正是此理念的体现。紫色深浅的背后隐藏着宗璞独特的情感密码,解开这个密码,就能触摸到她对生命、人生和社会的感悟,进而体悟到文本中所隐喻的个体生命与群体生命的流转、女性意识与母性力量的融合、传统文化与现代审美的关联。

关键词：紫色生命流转文化审美《紫藤萝瀑布》

具身认知理论视野下小学语文低年级阅读教学研究

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具身认知理论视野下小学语文低年级阅读教学研究

作者：商小霞喀什大学

学位级别：硕士

具身认知理论提出认知生成于身体、环境及其相互作用的过程中,其研究视角聚焦在身体感受、体验及情境交互上。随着具身认知理论研究的深入,将认知视为符号加工的离身认知开始受到各领域研究学者的质疑与批判,该理论主张的“身心分离”... 详细信息

具身认知理论提出认知生成于身体、环境及其相互作用的过程中,其研究视角聚焦在身体感受、体验及情境交互上。随着具身认知理论研究的深入,将认知视为符号加工的离身认知开始受到各领域研究学者的质疑与批判,该理论主张的“身心分离”已经不适于现代教育的发展,尤其是带有实践性质的语文教学。阅读教学是小学语文的重要组成部分,在教学中无可争议地处于核心地位,具有下承识字与写字、上启表达与交流的作用。阅读教学本质上是激活学生身体,让学生身心参与文本意义建构和生成的过程。对于低年级学生而言,阅读过程更需要身体的参与。一方面,读、思、表达等阅读活动需要调动自身经验,而此阶段学生的阅读能力有限,经验主要来自于身体感知。另一方面,低年级儿童喜欢游戏、喜欢多样活动、热爱动手、热爱动口,因此,讲授式的文字解读模式,不利于学生阅读能力的发展。而具身认知理论下的低年级阅读教学,不同于文字讲述的单向知识传授,而是在特定的具身环境中对学生经验的唤醒和重塑,使学生在身心参与的过程中获得良好的情感体验并实现知识的内化。笔者尝试将具身认知理论引入低年级阅读教学之中。以“如何进行具身认知理论视野下小学语文低年级阅读教学”为核心问题,遵循理论研究——流程建构——实践探索的基本逻辑框架展开研究。首先是理论研究,在绪论部分,通过对专著、文献的阅读,系统梳理了具身认知理论、具身认知理论在教育领域的应用、具身认知理论在阅读教学领域的应用三方面的相关研究,理清了具身认知理论的来龙去脉及其在语文教学中的应用现状。第一章中笔者基于前文对具身认知理论的相关文献分析,先是总结了该理论的共识性观念,既身体认知观、情境认知观、交互认知观,后将具身认知理论引入教育领域,提出了具身认知理论视域下教育教学的基本观点,既动态生成的知识、身体力行的学习、多元交互的教学。第二章中主要对“具身认知为何能够引低年级阅读教学”这一问题作出回应,笔者从低年级学生的学习特点、课程标准要求、低年级阅读教材的编写三个方面进行论证。其次是流程建构,论文的第三章围绕分析、设计、实施、评价四个流程构建具身认知理论应用于小学语文低年级阅读教学的实施路径。具体而言包括以下四点:前端分析——做好具身教学的准备;整合设计——优化具身教学的资源;组织实施——完善具身教学的过程;评价反思——保障具身教学的质量。最后是实践部分,笔者以行动研究为主线进行实践探索,在行动前期,通过跟班学习了解低年级阅读教学身体使用的现状及低年级学生在阅读学习中存在的问题;在行动中期,研究者以具身认知理论应用于低年级阅读教学的实施流程为指导,将具身认知与低年级语文教材内容相结合,按照“计划、实施、观察、反思、再行动……”的步骤进行实践。在实施中,以观课教师的课堂观察记录表、师生访谈记录为资料分析,以确保行动的科学性。在行动后期,总结两轮教学后具身认知理论应用于小学语文低年级阅读教学的成效并提出教学建议。研究结果发现,与文字解读的传统阅读教学相比,基于具身认知理论下的阅读教学更贴近学生的生活实际,为学生提供了更多感知、运用的机会,在学生兴趣、主动性、学习效果等方面发挥了积极作用。

关键词：具身认知低年级阅读教学教学策略