基于四氧化三钴-石墨烯纳米复合材料的电化学DNA传感器

以离子液体碳糊电极(CILE)为基底电极,四氧化三钴-石墨烯(Co_3O_4-GR)纳米复合材料为修饰剂制备了一种新型电化学DNA传感器,并应用于副溶血弧菌tlh特征序列测定.利用壳聚糖(CTS)将Co_3O_4-GR复合材料固定在CILE表面,然后将探针ssDNA序列通过吸附法固定在CTS/Co_3O_4-GR/CILE上,与目标ssDNA序列发生特异性的分子杂交反应,以铁氰化钾为电化学信号分子,根据杂交反应前后伏安信号的差异实现了对目标ssDNA检测的目的,建立相应的工作曲线,求解线性范围和检测限等分析参数.由于复合材料具有大的比表面积故能够增加探针ssDNA的负载量,其高导电性有效地提高电化学响应信号.在最佳实验条件下使用差分脉冲伏安法可对1.0×10~(-14)~1.0×10~(-6)mol/L浓度范围的目标ssDNA序列进行检测,检测限为3.3×10~(-15)mol/L(3σ),该DNA传感器可有效识别单碱基和三碱基错配序列,具有良好的应用前景.     

层层组装纳米金/天冬氨酸传感器对尿酸的电化学性质研究

采用层层组装法制备了金和天冬氨酸复合膜传感器.用循环伏安法(CV)和脉冲伏安法(DPV)等研究了尿酸在该传感器上的电化学行为.结果表明,在PBS 7.0作为支持电解质的条件下,尿酸在该组装传感器上的氧化峰的峰电流是裸电极传感器上的6.5倍.优化条件下,用DPV对尿酸进行了测定,在尿酸浓度为4.0×10-7~1.0×10-4 mol/L范围内浓度与尿酸的氧化峰电流具有良好的线性关系,线性方程为:I(μA)=0.010-0.022 C(μmol/L),相关系数为0.998.检出限(RSN=3)为1.0×10-7 mol/L.该方法用于实际尿样的测定,回收率为99.4%~104.1%.     

PVP-石墨烯修饰的玻碳电极对沙丁胺醇的检测

以PVP分散的石墨烯修饰玻碳电极(PVP-RGO/GCE)制备检测沙丁胺醇(SAL)的电化学传感器,并采用循环伏安法(CV)及差分脉冲伏安法(DPV)对传感器进行了表征和研究.结果表明:在PVP与石墨烯质量比为2.0∶1.0、超声温度为30℃、超声时间为20h的最优条件下,该传感器灵敏度高、稳定性好,其线性范围为(500×10-9~500×10-7)mol/L,检出限为500×10-9 mol/L.将该传感器用于猪肉样品的检测,回收率为91.5%~109.0%.     

基于层状二硫化钼-石墨烯构建新型17β-雌二醇电化学生物传感器

合成了层状二硫化钼-石墨烯纳米复合材料.通过将适配体固定在金纳米和二硫化钼-石墨烯共同修饰的电极上构建了一种新型的环境激素17β-雌二醇电化学生物传感器.采用循环伏安、微分脉冲伏安、电化学阻抗等技术对传感器的构筑过程进行表征.对17β-雌二醇与适配体特异性结合的时间及温度进行了优化.结果表明,峰电流与17β-雌二醇浓度在1.0×10-11~1.0×10-8 mol/L范围内呈良好的线性关系.计算得到的检出限为5.0×10-12 mol/L(空白的三倍标准偏差).该生物传感器具有良好的选择性和稳定性.     

纳米金修饰电极和探针载体的DNA电化学发光分析方法研究

提出以纳米金修饰电极和以纳米金粒子作DNA探针载体的电化学发光检测DNA新方法.首先将纳米金自组装在金电极上,再将含巯基的目标ss-DNA固定于纳米金修饰的电极上,然后与以纳米金粒子作载体的电化学发光DNA探针进行杂交反应,将此电极做工作电极,在含有三丙胺的溶液中进行电化学发光测量.在选定实验条件下,检测囊肿纤维DNA片断(20 base)的线性范围为1.0×10-12~1.0×10-9mol/L,相关系数为0.9954,检出限为5.0×10-13mol/L.实验结果表明,纳米金具有较大的比表面积,可增强DNA在电极上的固定量,从而增强电化学发光检测信号,提高方法的灵敏度.     

双酚A电化学适配体传感器的研究

制备了一种检测双酚A的电化学适配体传感器。将末端带巯基的双酚A适配体DNA链通过自组装作用固定在金电极表面,以铁氰化钾-亚铁氰化钾平衡电对为电化学信号探针,利用循环伏安法、交流阻抗法和差分脉冲伏安法对适配体传感器进行表征和定量测定。结果表明,适配体传感器检测双酚A的线性范围为1.0×10~(-15)~1.0×10~(-12)mol/L,检出限为6×10~(-16)mol/L(S/N=3)。该传感器制作过程简单,灵敏度高,可用于自来水中双酚A的测定。     

色氨酸在聚茜素红膜修饰电极上的电化学行为

为建立色氨酸的高灵敏电化学检测方法, 研究了聚茜素红(PAR)膜修饰电极的电化学制备,优化了聚合条件.采用循环伏安法和线扫伏安法研究了色氨酸(Try)在该修饰电极上的电化学行为,优化了富集时间、富集电位、测定pH等实验条件.结果表明,该膜修饰电极对色氨酸有良好的富集作用,其氧化峰峰电流明显大于裸玻碳电极.在最佳条件下,氧化峰电流与色氨酸浓度在9.0×10-8～9.0×10-7 mol/L、1.0×10-6 ～1.0×10-5 mol/L之间呈线性关系,相关系数为0.998 7、0.997 6, 检出限为8.0×10-8 mol/L.将此法用于口服液中色氨酸的测定,结果令人满意.     

木犀草素在钯-石墨烯复合材料修饰电极上的电化学测定

用正己基吡啶六氟磷酸盐作为粘合剂制备了离子液体修饰碳糊电极(CILE),将钯-石墨烯(Pd-GR)复合材料修饰于CILE表面制得修饰电极(Pd-GR/CILE),并利用循环伏安法和示差脉冲伏安法(DPV)对木犀草素在该修饰电极上的电化学行为进行研究.结果表明在pH 1.5的磷酸盐缓冲溶液中木犀草素在该电极上循环伏安扫描得一对峰形良好的氧化还原峰,说明木犀草素的电化学反应得以实现.在优化条件下木犀草素的氧化峰电流与其浓度在1.0×10~(-9)~1.0×10~(-6)mol/L内存在线性关系,检测限为3.3×10~(-10)mol/L(3σ).利用本方法测定独一味胶囊中木犀草素的含量,回收率在95.6%~104.8%范围内,相对标准偏差(RSD)低于3.43%.     

基于网状硒化钼和杂交链式反应高灵敏检测DNA

用水热法合成了网状硒化钼纳米,将其和纳米金修饰于玻碳电极表面,固定上DNA探针后结合杂交链式反应构建了一种新型信号放大型电化学传感器,用于特定DNA序列的超灵敏检测.硒化钼纳米片具有好的导电性能和大的比表面积,结合杂交链式反应的信号放大作用,可显著提高检测灵敏度.用于DNA检测,其线性范围为1.0×10-10~1.0×10-14mol/L,信噪比等于3时,检出限为8×10-15mol/L.该传感器可区分三碱基错配的DNA和单碱基错配的DNA,具有较高的选择性.     

TiO2-石墨烯修饰玻碳电极测定邻苯二酚

制备了TiO2-石墨烯修饰玻碳电极,利用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究了邻苯二酚在该修饰电极的电化学行为.结果表明:在pH值为6.0的磷酸盐缓冲液(PBS)中,该修饰电极对邻苯二酚具有良好的电催化作用.邻苯二酚氧化峰电流与其浓度(1.0×10-6~1.0×10-5mol/L)呈现良好的线性关系,线性相关系数为0.993,检出限为1×10-7mol/L.该电极显著提高了检测的灵敏度,并表现出良好的选择性和重现性.     

基于酪氨酸酶/离子液体-石墨烯纳米复合界面的双酚A电化学传感器

以1,3-二(4-氨基-吡啶)丙烷四氟硼酸盐离子液体修饰石墨烯纳米复合物,负载酪氨酸酶至玻碳电极表面构建双酚A电化学传感器.优化了滴涂量、检测电位、pH值等实验条件对传感器响应性能的影响.结果表明,传感器的安培响应电流与双酚A浓度在1.0×10-9~3.8×10-5 mol/L范围内具有良好的线性关系,检出限为3.5×10-10 mol/L(RSN=3).用于矿泉水瓶中溶出双酚A含量测定,结果与高效液相色谱一致.     

电化学可卡因适体传感器的研制

 采用自组装法将带巯基的捕获DNA探针固定到金电极表面,利用杂交反应将可卡因适体固定到电极上制得可卡因适体传感器.以钌联吡啶为电活性指示剂,检测适体与目标分析物——可卡因特异性结合后,电化学活性物质钌联吡啶的电信号的降低,实现对可卡因的定量检测.考察了缓冲液的pH,扫描速度,DNA探针及适体固定时间等条件对传感器测定可卡因信号响应的影响.结果表明在pH7.4时该传感器检测的范围为2×10^-4～1.0×10^-3mol/L,检测下限为6×10^-5mol/L.该传感器稳定性好,抗干扰能力强.     

基于L-半胱氨酸/纳米金固定酶的过氧化氢生物传感器

将L-半胱氨酸电聚合于金电极表面,通过静电作用和共价结合,吸附带负电荷的纳米金(nano-Au),最后再利用纳米金吸附固定过氧化物酶(HRP),制备了一种新型层层自组装的电流型过氧化氢(H2O2)传感器.采用交流阻抗和计时电流法对该传感器的性能进行了详细研究.实验表明,该传感器增加了酶的吸附量,响应快、稳定性好,对H2O2表现出良好的响应特性.在0.1 mol/L PBS(pH值6.5)缓冲溶液中,电位为0.3 V的实验条件下,该传感器对H2O2检测范围为3.5×10-6～5.9×10-3 mol/L,检测下限为9.6×10-7 mol/L(S/N=3).     

基于还原氧化石墨烯/普鲁士蓝-壳聚糖纳米复合物的高灵敏葡萄糖生物传感器研究

在电沉积制备普鲁士蓝-壳聚糖(PB-CS)膜修饰金电极的基础上,引入新型纳米材料还原氧化石墨烯(RGO),固定葡萄糖氧化酶(GOD),构建基于RGO/PB-CS纳米复合材料的葡萄糖生物传感器。结果表明,由于RGO独特的物理化学性质以及RGO与PB之间的协同作用,大大提高了此传感器的工作性能。在0.0V工作电位下,该传感器具有较高的灵敏度(65.3μA·(mmol/L)-1·cm-2)和较低的检测限(6μmol/L)。传感器具有较小的表观米氏常数(1.43mmol/L),表明该固定酶对葡萄糖具有较高的亲和力。     

运用交流阻抗技术直接监测DNA杂交

介绍了基于交流阻抗技术构建非标记型脱氧核糖核酸（DNA）杂交传感器的方法.以24个碱基长度的寡聚DNA作为实验对象,将5′端巯基化的单链寡聚DNA（SH-ssDNA）探针与巯基乙酸（RSH）同时自组装到金电极表面,形成杂交识别层,利用交流阻抗技术测量出杂交前后金电极表面电子传递电阻R_et的增量作为杂交信号.实验中对DNA探针的自组装时间、杂交温度、杂交时间和阻抗测量液等实验条件进行了观察和优化;通过选择自组装液中SH-ssDNA探针和RSH的浓度,减少DNA在金电极表面的非特异性吸附,同时保证金电极表面自组装的SH-ssDNA探针有合适的疏密度,提高了杂交效率.在各优化条件下,无需扩增杂交信号,此非标记型DNA杂交传感器的检测下限为3.0×10^-14mol/L;和完全互补序列相比,一个和三个碱基错配序列分别产生55.6%和1.3%的杂交信号.     

石墨烯/铜-银合金复合膜修饰玻碳电极同时测定鸟嘌呤和腺嘌呤

采用简单的搅拌还原法制备了石墨烯/铜-银合金纳米复合物,基于该复合物修饰玻碳电极制备了新型的电化学传感器.用SEM和TEM扫描电镜对石墨烯和石墨烯/铜-银合金纳米复合物进行了表征.分别用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了鸟嘌呤和腺嘌呤在修饰电极上的电化学行为.结果表明,石墨烯/铜-银合金纳米复合膜显著促进了鸟嘌呤和腺嘌呤在电极上的电子传递速度.在0.1 mol/L醋酸盐缓冲溶液(ABS)中(pH 4.5),鸟嘌呤和腺嘌呤在该修饰电极上具有良好的电化学行为,鸟嘌呤和腺嘌呤分别在1.0¹00.0μmol/L浓度范围内,信号线性关系良好,相关系数分别为0.997和0.998.鸟嘌呤和腺嘌呤的检出限分别为6.0×10-8mol/L和5.0×10-8mol/L(S/N=3).将该传感器用于DNA样品中嘌呤碱基分析,得到(G+C)/(A+T)的比值为0.79.     

Nafion膜固定血红蛋白和银纳米粒子构筑NO_2~-生物传感器

利用Nafion膜将血红蛋白(Hb)和银纳米粒子(AgNPs)固载到玻碳电极表面制作N O-2生物传感器.循环伏安实验表明:Hb/AgNPs/Nafion膜电极在pH值为6.9的PBS缓冲溶液中呈现出一对明显的HbFe(Ⅲ)/(Ⅱ)氧化还原峰,该电极对N O2-有良好的催化作用,线性范围为2.0×10-5~3.4×10-4 mol/L(n=18,R=0.997),检测限为1.2×1 0-6 mol/L(信噪比为3);故该膜电极可做N O-2生物传感器.     

基于金-普鲁士蓝复合纳米粒子的电流型DNA传感器的制备

在玻碳电极(GCE)表面依次电聚合硫堇膜(PTh)、电沉积金-普鲁士蓝复合纳米粒子(PB-Au)和金纳米粒子(GN),利用GN比表面积大和生物相容性好的特性,进而固定单链DNA(ssDNA),制备一种电流型DNA传感器(GCE/PTh/PB-Au/GN/ssDNA).利用电化学交流阻抗技术(EIS)和循环伏安法(CV)对电极的修饰过程进行表征,以亚甲基蓝(MB)为杂交指示剂,利用微分脉冲伏安法(DPV)对DNA进行检测.结果表明,所制备的DNA传感器可以对DNA进行灵敏检测,在1.0×10^-14~1.0×10^-6 mg/L范围内,DPV的峰电流与DNA质量浓度呈良好线性关系,工作曲线斜率为-13.4 μA/decade,相关系数为0.994,检测下限为1.0×10^-14 mg/L.所制备的传感器灵敏准确,不仅可用于基因检测,而且对重金属离子及其他有机污染物的检测也有重要研究价值.