题目：伴刀豆球蛋白电化学阻抗传感器的研究

糖、蛋白质、核酸是涉及生命活动本质的三类重要的生物分子，在基因组学和蛋白质组学发展的同时，糖组学也日益受到人们的关注。糖不仅是简单的能源物质，更是一种重要的信息分子，它参与许多生理和病理过程，许多疾病的发生和治疗都与糖类有密切的关系。因此糖在生命科学、生物化学、医学等研究领域中都具有举足轻重的地位。细胞表面的糖化合物不仅在正常细胞的识别，细胞粘附和细胞间信号传导等方面具有重要作用，而且在细胞病变、病原体感染等研究方面也有重要意义。因此，有关糖的研究将成为未来生命科学中的中心研究课题之一。蛋白质和糖类的检测可为重大疾病的早期诊断、药物筛选以及糖组学的研究等生命科学中的重大研究提供新的技术和方法，对建立高灵敏和高选择性的糖或蛋白的测定方法具有重要的作用。由于电化学生物传感器具有灵敏度高、响应快、操作简便、仪器价格低廉等优点，在生物大分子的研究中应用广泛。因此电化学糖传感器的研究已成为继免疫电化学传感器和DNA电化学传感器之后又一新的研究热点。
糖生物传感器的研究主要集中于固定化方法的研究，以提高检测灵敏度和发展新的检测技术，其设计和构建是建立电化学糖生物传感器的基础。目前，文献报道的糖生物传感器大多是对糖链进行化学修饰（如氨基化或巯基化）和纯化，然后再把糖偶联到固相基质表面上，这种固定方法复杂，成本高，实用性差，且由于在化学修饰过程中存在诸多的难题，如立体构型差异等，这些缺点在一定程度上限制了糖生物传感器的发展，因而将未经修饰的糖分子共价结合到基质表面是一种很有潜力的制备方法。所以在保持糖天然结构及功能的前提下，对糖进行定向固定就成为糖固定化的一个技术挑战。
本论文的研究目的是探索简单、实用的糖固定化方法，对天然糖类物质不进行化学修饰，直接固定在基质表面，以建立高灵敏度、高选择性的检测伴刀豆球蛋白的电化学方法，这对生物分析和临床检测具有一定的应用前景，且对生命科学和生物传感器的发展具有重要意义。
论文由引言和研究报告两部分组成。第一部分为引言，简要介绍了糖类和凝集素的概念、生物学意义，概述了糖-凝集素之间的特异性识别原理及相关的固定化方法，着重评述了电化学糖生物传感器的研究进展，最后阐述本论文的选题背景、研究思路、研究目的和研究内容。第二部分为研究报告部分，由两部分组成。
研究报告的第一部分为基于羧基连接单糖的伴刀豆球蛋白电化学阻抗传感器的研究。基于单糖（D-甘露糖）与伴刀豆球蛋白分子结合前后电子传递电阻的变化，构建了非标记定量检测伴刀豆球蛋白的交流阻抗电化学传感器。利用共价键合方法，将D-甘露糖固定在用11-巯基十一烷酸修饰的金电极上，研究其与伴刀豆球蛋白之间的相互作用。实验结果表明：电子传递电阻（Ret）的改变值与伴刀豆球蛋白浓度对数在2.0×10-10 – 2.0×10-7 mol·L-1之间呈良好的线性关系，线性回归方程为ΔRet（kΩ）= 119.3 lg c + 121.8（c为伴刀豆球蛋白的浓度，mol·L-1），相关系数r = 0.9938，检出限为6.7×10-11mol·L-1（S/N = 3）。该传感器具有简单、快速、非标记、灵敏度高等优点。
研究报告的第二部分为基于氨基连接单糖的伴刀豆球蛋白电化学阻抗传感器的研究。利用共价键合法将分子识别物质D-甘露糖固定在自组装半胱胺的金电极表面，以[Fe(CN)6]3-/4-电对为电化学探针，对伴刀豆球蛋白进行检测，实验中优化了半胱胺的自组装时间、D-甘露糖固定化时间和D-甘露糖与伴刀豆球蛋白的结合时间分别为4.5 h、12 h和1 h。在优化条件下，通过测量结合伴刀豆球蛋白前后电化学阻抗信号Ret的增强值的变化对伴刀豆球蛋白进行定量检测。结果表明：△Ret与伴刀豆球蛋白的浓度对数在2.0×10-9 – 2.0×10-6mol·L-1范围内呈良好线性关系，线性回归方程为△Ret（kΩ）= 32.04 lg c + 312.5（c为伴刀豆球蛋白的浓度，mol·L-1），相关系数r = 0.9931，检出限为6.7×10-10mol·L-1（S/N = 3）。该传感器具有简单和灵敏等优点，对伴刀豆球蛋白检测方法的研究有一定的参考价值，有望应用于实际样品的检测、疾病的诊断和治疗，对临床医学和药理学的研究具有重要意义。