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摘要 ：脑内神经递质多巴胺 (DA) 的含量异常与帕金森病、阿尔兹海 默症等神经系统类疾病的发生发展密切相关，精准、实时监测其脑 内含量可作为临床诊疗的重要参考。电化学分析法具备成本低、响 应快、可实现体内实时监测等优势。然而，脑内复杂环境中蛋白吸 附、多物质共存等因素会极大干扰多巴胺的定量分析，这对电极的 灵敏度、选择性和稳定性提出了极高的要求。因此，研发出满足要 求的电极材料是实现多巴胺电化学检测临床应用的关键。掺硼金刚 石 (BDD) 电极生物相容性好、背景电流低、电势窗口宽、抗吸附性 强、化学稳定性高，相较于易团聚、易脱落而失效的金属纳米颗粒 或电阻较大的高分子材料， BDD 电极更具潜力解决上述多巴胺检测 的难点问题。然而， BDD 电极虽能有效抵御蛋白吸附，但在多巴胺 的选择性检测方面存在不足： BDD 电极表面缺乏能够高灵敏度、高 选择性检测多巴胺分子的官能团。因此，在保持 BDD 本征特性的基 础上，系统研究 BDD 电极表面改性与功能化修饰对电化学检测多巴 胺的选择性、灵敏度和稳定性的影响机理，是 BDD 电极实现临床应 用的关键。基于此，本论文从 BDD 膜电极的功能性改性与修饰到 BDD 微电极体内检测，系统研究了 BDD 膜电极在多巴胺电化学检测 中的作用机理，揭示了 BDD 电极界面性质对多巴胺分子氧化过程的 影响规律，所得具体结论如下： (1) 针对 BDD 电化学活性较低的问题，采用高温溶碳刻蚀和滴 涂修饰方法，在 BDD 电极表面刻蚀纳米孔洞并修饰 Nafion 选择性透 过膜（ NAF ），制备了 Nafion 修饰的多孔 BDD 复合电极 NAF/pBDD ； 研究了该复合电极对多巴胺的电化学检测机理，揭示了 NAF/pBDD 复合电极比 BDD 电极具有更多活性位点的原因，同时探究了 Nafion 膜对多巴胺和抗坏血酸的作用机制；该电极针对多巴胺的检测限 (42 nM) 和检测线性范围 (0.1 ~ 110 μM) 相较于 BDD 均得到了有效改善。 (2) 针对 BDD 电极对多巴胺选择性较弱的问题，在 pBDD 表面 修饰活性更高的纳米炭黑颗粒 (CB) ，制备了 NAF-CB/pBDD 复合电 极，研究了炭黑颗粒的加入对主要干扰物抗坏血酸 (AA) 电化学响应 的影响机理，揭示了该电极在高浓度、多干扰物并存环境下对多巴 胺的选择性检测机制。结果表明，该电极可有效将干扰物抗坏血酸 的氧化电位提前以减少对多巴胺信号的干扰，检测限 (54 nM) 和检测
多巴胺检测用硼掺杂金刚石膜电极材料与电化学性能研究
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