?

本文主要介紹一種新型DNA生物傳感器的原理，這種生物傳感器是基于一種導(dǎo)電的碳納米管（CNT）作為基底電極材料，結(jié)合金納米粒子等的信號(hào)放大作用，構(gòu)筑了一個(gè)簡(jiǎn)單快速、高靈敏、高選擇性的超痕量DNA檢測(cè)平臺(tái)。

?

CNT的主要特征優(yōu)勢(shì)：

1.?力學(xué)性能：CNT具有很強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度，甚至可達(dá)50～200GPa,近乎密度僅有1/6倍的鋼的抗拉強(qiáng)度的100倍。這要與CNT中正六邊形的碳是SP2雜化有關(guān)，這就使得CNT具有很高的強(qiáng)度和模量，與金剛石相當(dāng)，它可以說是最強(qiáng)的纖維。而且擁有良好的柔韌性，可以大幅度拉伸。所以很多材料都選用CNT作為增強(qiáng)材料，并且也可制成具有很高彈性、強(qiáng)度、抗疲勞性等性能的復(fù)合材料，且性能得到很大程度的改善。對(duì)于具有理想結(jié)構(gòu)的SWCNT，其抗拉強(qiáng)度約800GPa；對(duì)于MWCNT，雖無SWCNT，而且CNT的結(jié)構(gòu)雖然與高分子材料相似，但穩(wěn)定性卻比高分子材料高得多。

?

2.?導(dǎo)電性能：由于CNT是由導(dǎo)電性很好的石墨烯卷曲而成的，所以CNT也具有良好的導(dǎo)電性能。電導(dǎo)率有銅的 1 萬倍之多。這與CNT上的碳原子的P電子形成的離域大π鍵有很大的關(guān)系。這個(gè)顯著的共軛效應(yīng)，使CNT具有一些特殊的電學(xué)性質(zhì)。理論研究推測(cè)其導(dǎo)電性取決于其管徑和管壁的螺旋角。當(dāng) CNTs的管徑大于6nm時(shí)，導(dǎo)電性能就下降；當(dāng)小于 6nm時(shí)，CNTs可被看作具有良好導(dǎo)電性能的一維的量子導(dǎo)線。所以CNT在不同的直徑和螺旋性上，可能是半導(dǎo)體性也可能是導(dǎo)體。

?

3.場(chǎng)發(fā)射性能：CNTs 具有很大的長(zhǎng)徑比，而端口又較小，容易從端口發(fā)射電子，這些種種的特點(diǎn)使 CNTs 成為場(chǎng)致發(fā)射的理想材料。

?

鑒于CNT的獨(dú)特而優(yōu)異的各種性能，CNT一直在研究的熱潮中應(yīng)用于各個(gè)方面。較好的力學(xué)性質(zhì)使CNTs可被用作電子顯微鏡和原子力顯微鏡的探針；良好導(dǎo)電性能可被廣泛的用在集成電路、傳感器器件、電池和電極上；并且大量的資料顯示CNTs本身就有較好的場(chǎng)發(fā)射性能，可用作場(chǎng)發(fā)射電極，冷發(fā)射電子槍等，還在場(chǎng)發(fā)射顯示器的應(yīng)用發(fā)展上起到促進(jìn)的作用； 其納米復(fù)合材料又可以在生物大分子和蛋白質(zhì)的檢測(cè)與表征中廣泛應(yīng)用。CNT的應(yīng)用十分廣泛，不僅為了提高材料應(yīng)力水平而應(yīng)用于橡膠、工程塑料、合成樹脂等復(fù)合材料上，還可用于導(dǎo)電材料，電磁屏蔽材料，鋰電池、燃料電池、膠體鉛酸電池的電極改性，以及新型高速光電傳感器。

?