电气工程与电子技术学报

优化电化学沉积参数以在 ITO 上获得稳定的金纳米粒子薄膜，用于疾病特异性生物标志物的电化学生物传感

卡尔帕娜

及早发现一种几乎致命的疾病（传染性/非传染性）对其控制和减轻任何欠发达/发展中国家政府的财政负担非常有帮助。为此，生物传感器在当今的环境中发挥着非常重要的作用，特别是当疾病具有传染性并对人类构成巨大威胁时。考虑到这一点，通过在有和没有 APTES（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷 SAM（自组装单层）的氧化铟锡 (ITO) 上沉积金纳米粒子薄膜来优化电化学沉积实验条件。通过循环伏安技术施加一系列电位，在两个不同的 ITO 电极上电化学沉积 AuNP 薄膜，一个电极没有 APTES 的 SAM，另一个电极有 APTES 的 SAM，持续数个循环，直到获得饱和阳极电流峰。在两种情况下，该峰在电化学沉积 60 个循环后几乎饱和，此后阳极峰电流仅略有增加。通过在含有 5 mM [Fe(CN)6] 3−/4− 的 PBS 缓冲溶液（100 mM，pH 7.4，0.9% NaCl）中通过 DPV 约 25 次表征来确认如此获得的薄 AuNP 薄膜的稳定性，结果表明直接沉积在 ITO 上的 AuNP 薄膜不稳定，而用 APTES 改性的 ITO（AuNP/APTES/ITO）上的 AuNP 薄膜稳定，适合进一步制造用于生物传感目的的免疫电极。借助带负电荷的金纳米粒子和抗体之间的共价键，可以将疾病特异性抗体固定在 AuNP/APTES/ITO 上。然后，这种经过修改的免疫电极 (Ab/AuNP/APTES/ITO) 可以进一步用于诊断样本中存在的疾病特异性分析物/生物标志物。在 ITO 的每个修改阶段，我们在每次修改后使用循环伏安法和 DPV（差分脉冲伏安法）技术对 ITO 电极进行电化学表征时都会得到不同的信号，方法是在含有 5 mM [Fe(CN)6] 3−/4 的相同 PBS 缓冲溶液（100 mM，pH 7.4，0.9% NaCl）中施加一系列电位