基于辣根过氧化物酶及纳米钯的双重放大策略用于构建电化学凝血酶适体传感器

基于辣根过氧化物酶(HRP)及纳米钯(NanoPd)对过氧化氢(H2O2)的双重催化作用放大铁氰化镍(NiHCF)的电化学氧化还原信号构建了一种新型的电化学适体传感器。采用生物兼容性好的壳聚糖(CS)分散石墨烯-碳纳米管复合物(CS-Gra-CNTs)可以大大提高其导电性和比表面积,吸附更多电活性好、化学性质稳定的电子媒介体NiHCF。固定NanoPd并吸附凝血酶适体(TBA),用HRP封闭非特异性吸附位点后,在含有一定浓度的H2O2的磷酸缓冲溶液(PBS)中可用于高灵敏检测凝血酶(TB)。在最优条件下,采用循环伏安法考察该传感器的电化学特性,研究表明,峰电流值与TB浓度在1.0×10-5～3.0×10-2mol/L成线性关系,检出下限为3.0×10-6mol/L。并且,该传感器制备简单、操作简便、稳定性好、寿命长、灵敏度高、特异性强。     

基于酶的直接电化学构建新型的适体传感器用于凝血酶的检测

基于酶的直接电化学,利用PDDA保护的石墨烯复合物（P—Gra）作为酶的固载基质,并采用纳米金（nano—Au）吸附凝血酶适体,制备出性能良好的适体传感器。通过循环伏安法考察了电极的电化学特性。在最优的条件下,该传感器在凝血酶浓度为0．05～80nmol／L范围内有良好的线性关系,检测下限为0．01nmol／L。此外,该传感器制作简单,检测快速,稳定性优良。     

凝血酶电化学适体传感器

凝血酶是一种由凝血酶前体形成的丝氨酸蛋白质水解酶,具有催化纤维蛋白元变成纤维蛋白,促进血液凝固和调控凝血等作用,在揭示肿瘤的发生机制及作为早期诊断、疗效及愈后判断依据等方面有着非常重大的意义。由于血液中凝血酶的浓度达nmol／L,建立简单、快速、高灵敏度检测凝血酶的方法具有非常重要的意义。将SELEX技术筛选出的适体作为识别元件与电化学生物传感器相结合构建电化学适体传感器,集成了适体和电化学传感器两方面的优势,既具有电化学传感器的高灵敏度、快响应、简单操作、低成本,又具有适体的高选择性和特异性,在凝血酶检测方面具有广阔的应用前景。该文主要介绍了适体的体外筛选方法、适体的特点、适体与凝血酶的结合作用;总结了电化学适体传感器的不同分类,捕获探针适体的固定化方法及目前所采用的电化学分析技术;重点评述了电化学响应信号放大技术在电化学适体传感器中的应用。     

基于金-石墨烯修饰的高灵敏甲胎蛋白电化学免疫传感器

以具有大比表面积和良好生物相容性的纳米金颗粒(AuNPs)和金-石墨烯复合物(Au-Gra)为基底,成功制备了高灵敏甲胎蛋白免疫传感器。首先在金电极表面电沉积一层纳米金,接着滴涂一层具有独特电化学活性的铁氰化镍纳米粒子(NiNPs)电子媒介体,然后滴加一层Au-Gra复合膜,最后利用Au-Gra结合甲胎蛋白抗体(anti-AFP),从而制得甲胎蛋白免疫传感器。采用循环伏安法对电极性能进行了验证,结果表明该传感器有良好的电流响应性能,检测线性范围为0.1~100 ng/mL,检出限为0.03 ng/mL (S/N=3)。此传感器简单、快速、灵敏,可望用于临床诊断。     

基于纳米金、铁氰化镍纳米颗粒共修饰的电流型甲胎蛋白免疫传感器的研究

该文通过铁氰化镍纳米颗粒和纳米金之间的化学作用及强的吸附作用,利用纳米金良好的生物兼容性和强烈的吸附作用固定甲胎蛋白抗体,最后用牛血清白蛋白封闭非特异性吸附位点,从而制备了一种新型的用于检测甲胎蛋白的电流型免疫传感器.在优化条件下,该传感器分别在1.0到10.0ng/mL和10.0到200.0 ng/mL两个浓度范围内对甲胎蛋白展示了良好的线性响应关系,检出限为0.2 ng/mL.     

基于Pt/石墨烯纳米复合材料的甲醛电化学传感器

采用电沉积的方法制备了Pt/石墨烯纳米复合材料,考察了该复合材料的电化学性能,用于甲醛的检测,表现出良好的检测性能.实验结果表明:在0. 1 mol/L的H2 SO4 溶液中,Pt/石墨烯纳米复合材料修饰电极可以实现在2 ×10 -6 ~2 ×10-3 mol/L浓度范围内甲醛浓度的检测,最低检测限为1 ×10-6 mol/L,并且具有高的灵敏度和良好的重现性.     

基于核酸适体和纳米材料构建电化学生物传感器用于多巴胺的检测

该文探究了一种基于核酸适体和纳米金包四氧化三铁（Au@Fe,041纳米粒子所构建的新型电化学生物传感器用于多巴胺（DA）的检测。首先,在玻碳电极（GCE）表面电沉积一层纳米金（nano—Au）用于多巴胺适体（DBA）的固定。然后HT做为封闭剂以减少非特异性吸附。接着通过与DBA的特异性结合将DA固载于电极表面。在EDC／NHS作用下,生物素（Bio）的羧基与DA的氨基结合,最后通过生物素与亲和素特异性识别作用将含有电化学活性物质硫堇的纳米复合材料固定于电极表面,制得夹心型的适体传感器。在最优条件下．该传感器对0．001nmol／L-100nmol／LDA的检测具有良好的电流响应,检出限0．33pmol／LfS／N=31。该适体传感器具有操作简单、操作简便、选择性好、灵敏度高、检测范围广、检出限低的优点。     

基于氧化石墨烯/金纳米粒子放大电信号的二茂铁标记型溶菌酶适体传感器

设计了一种简单的信号衰减型电化学溶菌酶适体传感器。以氧化石墨烯修饰的玻碳电极为基底（GO/GCE）,通过循环伏安法电沉积金纳米粒子在电极表面,得到AuNPs/GO/GCE。将3’端修饰巯基的单链DNA通过金硫键共价连接于电极上,而在与前者可部分杂交的适体探针链5’端标记上二茂铁甲酸。当目标物溶菌酶与适体探针链发生特异性结合,通过示差脉冲伏安法检测到二茂铁甲酸还原峰电流相应的改变,从而实现对溶菌酶的识别及定量检测。结果表明,该传感器对溶菌酶具有较好的选择性和灵敏度,对于溶菌酶的检测范围为1.08×10-11～1.08×10-8mol/L,检出限达到6.02×10-12mol/L。     

基于纳米MnO2的免标记型的电化学适体传感器用于腺苷的测定

以纳米MnO2作为适体固定的构建平台,制备了一种用于腺苷灵敏测定的电化学交流阻抗型生物传感器.[Fe(CN)6]3-/4-作为氧化还原探针监测传感器表面电子传递电阻的变化,表面电子传递电阻的变化值与腺苷的浓度在1.0×10-9～1.0×10-7mol/L范围内有很好的线性关系,最低检测限为8.0×10-10 mol/L.传感器显示出高的灵敏度、好的选择性和稳定性.     

电沉积铁氰化镍修饰电极对亚硝酸根的电催化氧化研究

用电化学方法在玻碳(GC)基体电极上制备出性能稳定的铁氰化镍(NiHCF)膜电极.对NiHCF膜电极的电化学行为进行了表征,并研究了电极对亚硝酸根的电催化氧化作用.结果表明亚硝酸根在NiHCF膜电极上的氧化电位比在玻碳电极上负移600 mV以上,而且电催化峰电流与NO2-浓度在1.0×10-6～2.5×10-2mol/L范围内,催化峰电流与浓度呈良好的线性关系.     

基于杂交链式反应放大信号的适体传感器的研究

该文基于多孔纳米钯复合物（pPdNPs）和杂交链式反应（HCR）对信号的放大,成功制备出一个高灵敏、无标记的夹心式新型电化学适体传感器用于凝血酶（TB）的检测。首先,沉积的纳米金有很好的生物相容性和大的比表面积,用于固载更多的凝血酶适体链（TBA1）;同时,利用多孔纳米钯大的表面积来固载更多的TBAⅡ和单链DNA（S1）;电极上的TBA,捕获溶液中的TB后,与多孔纳米钯复合物（pPdNs—TBAⅡ-S1）组装;再与S1、单链DNA（S2）和电活性物质亚甲基蓝（MB）的混合物通过杂交链式反应,形成内嵌有大量MB的双链DNA（dsDNA）,以达到信号放大的效果。经实验研究表明,该传感器构建方法简单,切实可行,大大提高了电化学适体传感器的灵敏度。     

Quartz crystal microbalance and electrochemical cytosensing on a chitosan/multiwalled carbon nanotubes/Au electrode

The piezoelectric quartz crystal microbalance (QCM) was used to monitor the adhesion of mammalian cells on a chitosan (CS)/multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) composite modified gold electrode. The morphology and chemical properties of the CS/MWCNTs film were characterized with scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. The human breast cancer cells (MCF-7) were adhered to and grown on the CS/MWCNTs film modified gold surface or a net CS film modified gold surface, and the process of which was continuously monitored and displayed by changes of the resonant frequency (Δf₀) and the motional resistance (ΔR₁) of the QCM. The attachment/spreading process of the MCF-7 cells on the QCM Au electrode decreased the Δf₀ and increased the ΔR₁ simultaneously, implying rather complicated effects (simultaneous mass, viscoelasticity and probable surface-stress load) on the sensor surface. The attachment rate and viability of the cells when proliferating on the two surfaces were detected by the MTT assay. The presence and state of cells on the electrode surface were confirmed by the fluorescent microscopy. Cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy of the ferricyanide/ferrocyanide couple were examined before and after the cell adhesion. All data showed that the cell adhesion and proliferation processes were more efficient on the biocompatiable nanocomposite surfaces. The cell-based biosensor has potential for identification and screening of biologically active drugs and other biomolecules affecting cellular shape and attachment.     

一次性酶免疫传感电极快速检测福氏志贺氏菌的研究

为研究快速检测福氏志贺氏菌的电化学免疫传感电极,将羧基化多壁碳纳米管(MWCNT)与壳聚糖(chitosan)制备成复合物,应用此复合物将辣根过氧化物酶标记的福氏志贺氏菌抗体(HRP-anti-S.flexnefi)上步直接固定在四通道丝网印刷碳电极表面,制成快速检测福氏志贺氏菌的酶免疫传感电极.采用原子力显微镜表征不同修饰电极的表面形态,循环伏安法考察不同电极的电化学特性和监测酶促反应,利用还原峰峰电流的减小来测定福氏志贺氏菌.在优化的测定条件下,免疫电极对福氏志贺氏菌的检测范围为104～1010cfu/mL,检出限为2.3×104du/mL(S/N=3).而且该酶免疫传感电极具有较好的特异性、重现性、稳定性和准确性,该方法还具有快速、简便、易于操作和价格低廉等优点,具有用于福氏志贺氏菌快速筛检的潜力.     

Pt石墨烯-碳纳米管修饰玻碳电极对甲醛的电催化氧化

该文首先制备了石墨烯-碳纳米管复合材料,然后通过水热法将Pt纳米粒子修饰于该复合材料表面,制成了Pt／石墨烯（Graphene,Gr）-碳纳米管（Carbonnanotubes,CNTs）／玻碳电极（Glassycarbonelectrode,GCE）传感器。在磷酸盐缓冲溶液（pH=2．3）中利用循环伏安法研究了甲醛在Pt／Gr—CNTs／GCE上的电化学行为。实验结果表明,Pt／Gr-CNTs对甲醛具有良好的电催化氧化作用。     

一种检测莱克多巴胺的复合碳纳米材料修饰电化学传感器

将双壁碳纳米管(DWCNT)和氧化石墨烯(GO)超声分散在Nafion的乙醇溶液中,滴涂于玻碳电极(GCE)表面制得氧化石墨烯/双壁碳纳米管-Nafion复合材料修饰电极(GO/DWCNT-Nafion/GCE),可用于莱克多巴胺的灵敏检测。通过扫描电镜(SEM)对修饰电极表面形貌进行表征。使用差分脉冲伏安法(DPV)对莱克多巴胺在修饰电极上的电化学行为进行研究。实验结果表明,该修饰电极对莱克多巴胺表现出了强的电催化氧化效应。在pH=7.0的PBS缓冲体系中于-0.3 V下富集120 s后,该修饰电极对莱克多巴胺浓度在1.0×10-8~1.0×10-6mol/L范围内有着良好的线性响应,检测限为5.4×10-9 mol/L。同时,该电极选择性良好,表明该方法在食品安全检测领域具有实际应用前景。     

基于纳米金/碳纳米管修饰古墨电极测定大黄酸

本文首次采用自沉积方法将HAuCl4直接还原成纳米金颗粒并修饰在直接生长于石墨基体上的碳纳米管电极表面,制备了对大黄酸具有高催化性能的Au-CNTs／C电极。采用循环伏安法考察了大黄酸在Au—CNTs／C电极上的电化学行为,发现在-0．037V出现明显的氧化峰。在磷酸盐缓冲溶液P13S（DH=7．4）中,大黄酸的响应电流与浓度在1．8×10-4-2．5×10-3g／L范围内呈线性关系,相关系数为0．9878,其检测限为8．0×10^-4g／L。     

基于随机共振的纳米碳管气体传感器的研究

基于气体电晕放电原理,利用纳米碳管独特的物理结构和尖端发射效应,提出了一种新型的纳米碳管离子型气体传感器.采用阳极氧化铝模板法生长的定向纳米碳管阵列所构成的传感器,纳米碳管和电极是一体的,简化了器件结构和工艺.在外加直流电压激励下,纳米碳管顶部形成很强的非均匀电场,在电压相对低的情况下能很容易地电离气体,根据气体的击穿电压和放电电流来实现对单一气体和确定性混合气体的检测.为了提高检测混合气体的灵敏度,创新地在检测回路中引入随机共振发生装置,有效地提高了混合气体浓度检测的范围.实验中还分析了温度、湿度对传感器的影响,对该传感器的性能也作了评价.实验结果表明该传感器具有选择性好、体积小、响应时间快、灵敏度高、稳定性好,室温操作等优点,而且实现方便,操作简单,有较大的实用价值.