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第卷第期化学进展../
年月.,
生物分子功能化碳纳米管
张怀张云怀李静肖鹏李泽全
.重庆大学化学化工学院重庆;.重庆大学数理学院重庆
摘要利用生物分子功能化碳纳米管,使其具备生物相容性和特殊的识别功能并引入生物体系是一
项极具应用潜力的研究。如何利用不同种类的生物分子功能化碳纳米管则是该领域须解决的一个关键问
题。本文综述了利用生物分子酶、蛋白质、氨基酸、肽螺旋、功能化碳纳米管的最新研究进展,重点介绍
了碳纳米管侧壁与端口的功能化以及碳纳米管的填充,并对功能化碳纳米管在生物传感器、
电化学检测及操纵碳纳米管自组装方面的应用作了阐述。
关键词碳纳米管生物分子功能化生物传感器
中图分类号:.; 文献标识码: 文章编号:./..

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碳纳米管可分为单壁碳纳米管器件,不仅表现出尺寸上的优越性,而且在性能上将
、双壁碳纳米管和多壁碳纳米管超过现有的器件。但碳纳米管几乎不溶于任何溶
。自年被⋯发现以来,因其独剂,且在溶液中易聚集成束,这限制了对其进行分子
特的结构、电学、机械等性能,在纳米电子器件、超强水平的研究及应用,也难于将它用于生物体系,大大
复合材料、储氢材料和催化剂载体等诸多新领域取限制了碳纳米管在生物方面的应用。
得了较大突破,引起物理、化学及材料等科学界的极碳纳米管在生物方面的应用,必须使碳纳米管
大关注。然而,碳纳米管在生物医学方面的研究还对生物分子具有特异性的相互作用,特别是对巨大
处于起步的阶段。当把碳纳米管与具有识别功能的生物分子库中的生物分子的识别。这就必须对碳纳
生物分子结合在一起时,能够制备出各种微型生物米管进行功能化,使其具有良好的生物相容性和识
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化学进展第卷
别功能,而很多生物分子具有很强的生物识别、自我
复制和自我组装功能。因此,如何利用生物分子功●:
能化并将应用到生物体系是该领域的:.
研究重点。
本文对近年来国内外利用生物分子酶、蛋白质、
氨基酸、肽螺旋和脱氧核糖核酸等功能化
的研究进行了评述,重点介绍了功能化
的方法以及功能化的应用,并对其

应用前景作了展望。
图酶共价功能化的过程’
酶功能化
.
等利用葡萄糖氧化酶共价功能化’】
制作葡萄糖生物传感器。经过混酸处理的
性,从而有利于提高酶传感器的稳定性和使用寿命。
在和:的作用下形成氨基
酶功能化为新型碳纳米管酶传感器的发展提
终端的,然后与高碘酸盐氧化的产物上
供了较大的空间。
的羟基反应,实现共价功能化图。
他们采用这种方法不仅实现了葡萄糖氧化酶蛋白质及氨基酸功能化
共价结合在上,而且保持了的强生物
蛋白质、氨基酸因其分子中含有氨基一
活性。、
和羧基一两种官能团而具有许多独特的性
一
; 质。利用蛋白质、氨基酸功能化,将在生物样
品分析、电化学反应机理、金属离