本技术介绍了一种自组装单分子膜修饰电极的制备方法和应用。通过结合屏蔽分子与导体分子修饰电极,实现了导电性与检测准确性的双重提升,有效避免了假阳性结果。
背景技术
未加任何修饰的金电极有极好的导电性质,然而在分子的电化学检测中,通常是通过探针等和目标物质的特异性结合,结合之后能够得到电信号或发生电信号的改变,从而实现分子检测。如果不对金电极进行修饰,则没有发生特异性结合的带有电信号的物质也能够在电化学检测中被电极检测到。
自组装单层膜(self-assembled monolayer,SAM)是指通过分子与基体表面以及分子间的物理化学作用自发地形成二维单层分子层,具有均匀一致,排列紧密等特点。自组装单层膜(SAM)已经被广泛研究,其中金与硫醇化合物有着很强的亲和力,经常被用来作为基底制备SAM。自组装单层膜中核心的分子结构可以被视为两部分:头部基团和尾部基团。头部基团是远离基底一侧的基团,通常是单层膜的功能端;而尾部基团是靠近基底一侧的基团,如果基底是金材料则尾部集团通常是硫醇,如果是与硅表面结合则选择氯硅烷。
自组装单层膜还有一个重要的特点,在同一块基底中可以连接不同的结构的分子形成单层的混合膜。常见的合成方法就是将需要连接的分子膜以一定的比例配置成溶液,然后将金浸没在溶液中完成自组装。
现有技术中对自组装单层膜已有研究。该技术的主要应用场景有自组装薄膜和涂层材料;在MEMS元器件中构建疏水表面;对药物形成薄膜包衣用于靶向癌症治疗;用于生物分析中的DNA链固定等等。这些应用通常都是使用单一的自组装溶液对材料表面进行修饰达到一定的效果。对同一个基底修饰几种不同的自组装单层膜的研究比较稀缺。
实现思路