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。     

基于纳米金/氮掺杂石墨烯的电化学适配体传感器检测汞离子的研究

以离子液体修饰碳糊电极(CILE)为工作电极,利用直接滴涂法将氮掺杂石墨烯(NG)固定于CILE表面后,利用恒电位法将纳米金(AuNPs)沉积在电极表面,再通过自组装法将适配体(aptamer)固定在AuNPs/NG/CILE表面制得一种新型电化学适配体传感器(aptamer/AuNPs/NG/CILE)。利用示差脉冲伏安法(DPV)对修饰电极进行表征,建立了汞离子(Hg~(2+))的电化学适配体检测方法,线性范围为1.0×10~(-9)～3.0×10~(-7)mol/L,检测限为3.33×10~(-10)mol/L。     

采用抗体包被纳米金多层自组装膜的HCG安培免疫传感器

研制了一种采用人绒毛膜促性腺激素抗体(anti-HCG)包被巯基丁二酰胺(HL)/纳米金(AuNPs)多层膜修饰金电极的免疫传感器(AU |{HL/AuNPs}n-anti-HCG),用于检测人唾液中的HCG.通过层层自组装技术在Au电极表面交替修饰多层{HL/AuNPs}n膜,再通过膜内的AuNPs吸附anti-HCG,构筑了HCG安培免疫传感器.以K3Fe(CN)6为探针,在pH 7.0的PBS缓冲液中加入HCG,随着HCG与电极表面anti-HCG发生特异性免疫反应,形成的抗原/抗体免疫复合物使得K3Fe(CN)6在电极表面的响应电流减小,减小量(Ip)与膜表面的免疫反应程度相关,以此作为HCG定量的依据.对各修饰电极表面进行了表征和定量分析.实验表明:该免疫传感电极中{HL/AuNPs}n膜内存在的大量AuNPs显著增加了anti-HCG吸附量,从而使得其HCG检测范围变宽(0.1～100 mg/L),检出下限为0.056 mg/L(3σ).     

基于碳纳米笼和金纳米粒子复合物的阿魏酸电化学传感器

采用恒电位沉积法将金纳米粒子(AuNPs)固定到碳纳米笼修饰的玻碳电极(CNCs/GCE)表面,构建了阿魏酸电化学传感器(AuNPs/CNCs/GCE).扫描电镜表征表明制备的AuNPs粒子粒径一致,且均匀地分散于CNCs表面.实验结果表明,AuNPs/CNCs/GCE对阿魏酸的电化学还原具有良好的催化性.最优实验条件下,AuNPs/CNCs/GCE对阿魏酸检测的线性范围是6×10~(-8)～4. 5×10~(-5)mol/L,检出限为4×10~(-9)mol/L(S/N=3).结果表明,Au NPs/CNCs/GCE电化学传感器具有良好的稳定性、重现性和选择性,对实际样品中阿魏酸的测定结果令人满意.     

纳米金-铂/碳纤维复合材料的制备及其修饰电极性能研究

通过静电纺丝法制备聚丙烯腈纤维(PANF)并高温碳化以获得碳纳米纤维(CNF),利用水热法将纳米铂(PtNPs)负载于CNF表面得到Pt/CNF复合材料,将其固定于电极表面之后进一步利用电沉积法将纳米金(AuNPs)形成于Pt/CNF表面得到修饰电极(Au/Pt/CNF/CILE)。通过扫描电镜考察复合材料的形貌结构,利用电化学方法研究修饰电极的电化学性能,求解其有效面积。结果表明CNF呈网状结构,PtNPs稳定附着在纤维表面,电沉积的AuNPs均匀分布在Pt/CNF/CILE表面,所制备的修饰电极的导电性能增强、有效面积增大且表面丰富的电活性位点促进了电子的有效转移。     

纳米金生物传感器的制备及其在汞离子检测中应用

基于T-Hg2+-T结构,在纳米金修饰电极(AuNPs/Au)表面构建了一种灵敏检测Hg2+的电化学生物传感器.首先,在金(Au)表面电沉积AuNPs作为基底,增加ssDNA的引入量,50℃下硫堇(Th)依靠T和Hg2+的特异性结合迅速嵌入ssDNA双螺旋内部,基于插入的电化学信号测定Hg2+.在最佳条件下,传感器对Hg2+检测的线性范围为10～100 nmol·L-1,检出限低至7.4 nmol·L-1.传感器展现出良好的选择性.     

AuNPs/PEI/GO纳米复合物修饰电极的制备及电化学应用

利用高分子聚合物壳聚糖链上富含的氨基修饰石墨烯,制备了具有独特性质的石墨烯基纳米复合材料,并利用壳聚糖对金纳米粒子良好的保护作用,使金纳米粒子固载到石墨烯纳米复合材料的表面,合成了一种具有生物相容性的金纳米粒子/氧化石墨烯纳米复合材料.同时,利用UV-vis、FT-IR、Zeta电位仪、XRD粉末衍射仪、TEM等对所制备石墨烯基纳米复合材料进行了表征.结果表明,PEI/GO/GC,AuNPs/PEI/GO/GC修饰电极对H2O2具有更好的电化学催化性能.     

石墨烯在金电极上固定方法的选择及免疫传感器的构建

分别利用重氮化法、滴涂法、非共价键合法及偶联法将石墨烯固定于电极表面,并对所得到的修饰电极进行电化学表征,分析结果显示重氮化法制备的石墨烯修饰电极性能更稳定,信号更灵敏,所以将其用于免疫传感器的制备.首先在金电极上制备对氨基苯硫酚和苯硫酚的混合自组装单分子膜(MSAM),再利用重氮化法将石墨烯固定在MSAM修饰电极表面,然后在其表面电沉积纳米金,最后通过金-氨键固定抗体(羊抗小鼠IgG),并对小鼠IgG进行了初步检测,线性范围为0.001～400μg/L,检测下限达到0.0014μg/L.结果表明,该传感器具有检测范围宽、灵敏度高的优良性能,在临床检验中具有广阔的应用前景.     

抗坏血酸在纳米金/石墨烯复合物修饰电极上的电化学行为研究

根据Hummers方法制备了石墨烯(GR),通过在石墨烯修饰玻碳电极(GR/GCE)表面电沉积纳米金粒子(Au NPs)制备了纳米金/石墨烯复合物修饰电极(Au NPs/GR/GCE),采用扫描电镜表征了电极形貌;并用循环伏安法研究了抗坏血酸(AA)在此修饰电极上的电化学行为,在p H=4.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液中,AA在复合物修饰电极上产生一灵敏的氧化峰,氧化峰电流显著高于裸玻碳电极(GCE)和石墨烯修饰玻碳电极(GR/GCE);在优化实验条件下,建立了循环伏安法测定AA的方法,氧化峰电流与AA的浓度在7⁵00μmol/L和1500μmol/L和1³0 mmol/L范围内呈良好的线性,检出限为5μmol/L(信噪比=3);用该方法测定维生素C片中AA的含量,回收率在97.69%30 mmol/L范围内呈良好的线性,检出限为5μmol/L(信噪比=3);用该方法测定维生素C片中AA的含量,回收率在97.69%¹03.5%之间.     

金纳米粒子与电化学还原氧化石墨烯复合材料修饰电极的制备及其电化学应用

利用金纳米粒子(Au NPs)和电化学还原氧化石墨烯(ERGO)制备了以玻碳电极(GCE)为基底电极的复合材料修饰电极Au NPs-ERGO/GCE.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼光谱、循环伏安(CV)法、计时电流法等方法对复合材料修饰电极进行了系统表征与分析.将所制备的复合材料修饰电极应用于葡萄糖的电化学分析研究.研究数据表明:所制备的Au NPs-ERGO/GCE电极对葡萄糖具有良好的电催化性能,有较宽的检测范围和较好的灵敏度,同时,对抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)和氯离子(Cl~-)等共存的干扰物均有良好的抗干扰性能.     

碳/氧化锌纳米线阵列/泡沫石墨烯电化学检测叶酸

通过化学气相沉积法制备三维(3D)泡沫石墨烯(GF),然后利用水热合成法在泡沫石墨烯表面生长氧化锌纳米线阵列(ZnO NWAs),再利用化学气相沉积法在其表面沉积碳(C),得到碳/氧化锌纳米线阵列/泡沫石墨烯(C/ZnO NWAs/GF)复合材料.用该复合材料做电极,采用电化学方法检测叶酸(FA).结果表明,三维泡沫石墨烯具有和模板泡沫镍一样的三维孔状结构,ZnO NWAs均匀且垂直地生长在泡沫石墨烯表面,碳沉积在ZnO NWAs表面.在线性范围为0~60 μmol·L-1内,C/ZnO NWAs/GF电极检测FA时,灵敏度为0.13 μA·μmol-1·L,且在尿酸(UA)干扰下检测 FA具有良好的选择性.C/ZnO NWAs/GF电极有良好的稳定性和重复性.     

基于多孔普鲁士蓝/金复合材料的酶电化学传感器的研究

以氢气泡为模板,利用电化学沉积等手段制备微/纳米多孔普鲁士蓝/金复合材料。通过化学修饰将葡萄糖氧化酶固定于复合材料表面,构建具有高灵敏度的电化学葡萄糖传感器,并采用计时电流法研究该传感器对葡萄糖的电化学催化活性。结果表明,该电化学传感器对葡萄糖的响应速度为7 s,检测线性范围为0.05~3.75 mmol/L。此外,该酶传感器还具有良好的重现性和稳定性。     

生物相容性石墨烯纳米复合物修饰电极的制备及其电化学性能

以石墨烯、对氨基苯甲酸重氮盐和氯金酸为原料,制备了一种具有独特性质的金纳米粒子/石墨烯复合材料,利用红外光谱和紫外可见光谱表征了其光学性质,利用TEM表征了其结构性质.将葡萄糖氧化酶吸附到金纳米粒子/石墨烯复合材料表面,制得了一种葡萄糖氧化酶修饰电极,利用循环伏安法检测了所获得的修饰电极的电化学性质,并研究了其对葡萄糖的电化学催化性能.结果表明,葡萄糖浓度(x)与响应电流(y)呈线性关系,y=5.223x-2.652,R=0.976,线性范围为1.4～6.2μmol/L,检出限为0.2μmol/L(RS/N=3).     

基于电沉积石墨烯/普鲁士蓝/壳聚糖复合薄膜的葡萄糖生物传感器（英文）

在玻碳电极表面通过三步电沉积法制备了石墨烯/普鲁士蓝/壳聚糖复合薄膜葡萄糖生物传感器.通过循环伏安法将氧化石墨烯电化学还原,在电极表面直接得到石墨烯纳米层,在石墨烯纳米层上成功电沉积得到普鲁士蓝纳米粒子和葡萄糖氧化酶-壳聚糖复合薄膜,制备的修饰电极通过电化学方法以及扫描电镜分析了其性能与结构.在最优条件下,该生物传感器表现出了灵敏度高(50.29 mA·L·mol~(-1)·cm~(-2))、检测限低(12μmol·L~(-1))、响应时间短(3 s)等特点.电极响应电流与葡萄糖溶液浓度在0.02～10 mmol·L~(-1)范围内具有较好的线性关系.此外,在对人体血清样本的检测中,该传感器同样表现出优异的性能,对血清中常见物质具有较强的抗干扰能力.     

基于金纳米粒子/石墨烯修饰电极的电化学DNA阻抗传感器的制备

报道了一种基于金纳米粒子/石墨烯修饰玻碳电极的电化学DNA阻抗传感器.首先在玻碳电极表面修饰一层石墨烯,然后通过电化学方法在石墨烯表面沉积一层金纳米粒子,探针DNA(含巯基)通过金硫键连接在金纳米粒子表面.电化学阻抗技术用于DNA传感器的组装表征及其特殊序列DNA的检测.在最佳的实验条件下,传感器响应信号与互补靶DNA浓度的对数在1.0×10-12-1.0×10-7M呈良好线性关系,其线性回归方程:ΔRct(Ω)=1526.6+109.9lgC,相关系数R为0.9970,检出限为3.5×10-13M(S/N=3).此外,该传感器具有良好的选择性,它能识别单碱基错配序列的靶DNA.     

碳纤维-纳米金复合材料修饰电极检测ATP的研究

采用静电纺丝法和高温碳化法制备了碳纤维材料,进一步用水热合成法制备碳纤维-纳米金复合材料.将优化浓度的碳纤维-纳米金复合材料作为修饰剂固定于碳离子液体电极(CILE)的表面制得了碳纤维-纳米金修饰电极(CNF-Au/CILE),采用扫描电子显微镜考察了复合材料的表面形貌.最优实验条件下将该修饰电极用于ATP的检测,结果发现ATP浓度为0.06～0.80 mmol/L和12.0～150.0 mmol/L时,氧化峰电流值与浓度呈现出良好的线性关系,检测限为0.023 mmol/L.常见干扰物质对ATP的测定影响较小,说明该方法具有良好的选择性,并成功应用于三磷酸腺苷二钠注射液中ATP含量的测定.     

基于石墨烯分子印迹电化学传感器测定氯霉素

采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯,通过共沉淀作用在氧化石墨烯表面生成磁性Fe3O4纳米微粒,经硅烷化修饰巯基,将金纳米颗粒自组装到复合材料中,得到磁性氧化石墨烯复合金纳米颗粒,将其滴涂在金电极表面,以氯霉素为模板分子,通过溶胶-凝胶法将分子印迹膜修饰到金电极上,制得氯霉素分子印迹电化学传感器,并对制备电化学传感器进行条件优化和电化学性能研究。结果显示,基于石墨烯分子印迹电化学传感器测定氯霉素的线性范围为2.5×10-9~5.0×10-6mol/L,检出限为8.0×10-10mol/L。     

去甲肾上腺素聚合膜固定葡萄糖氧化酶用于葡萄糖传感

研究了中性缓冲溶液中葡萄糖氧化酶在去甲肾上腺素循环伏安电氧化聚合膜中的共沉积.考察了共沉积时去甲肾上腺素和葡萄糖氧化酶浓度的影响,结果表明5.5 mmol/L去甲肾上腺素(NA)和4.0 mg/mL葡萄糖氧化酶(GOD)时所制葡萄糖传感器性能最佳.也考察了检测电位、溶液pH及电活性物质干扰等因素.当溶液pH值为7.0,检测电位为0.7 V时,传感器响应电流与葡萄糖浓度在0.05～9.1 mmol/L之间呈现良好的线性关系,检测下限为2μmol/L(S/N=3),且传感器的响应时间短(15 s内)、抗干扰能力强、稳定性好.测得固定酶的米氏常数(Kmapp)为11.3 mmol/L.     

AuNPs-MoS_2-rGO纳米复合材料的合成及其对水合肼的电化学检测

以氧化石墨烯(GO)为基体,利用钼酸钠为钼源,L-半胱氨酸为硫源,通过水热法成功合成了二硫化钼-石墨烯纳米复合材料(MoS_2-rGO),通过NaBH_4还原氯金酸(HAuCl_4),得到金纳米-二硫化钼-石墨烯纳米复合材料(AuNPs-MoS_2-rGO)。通过紫外-可见吸收光谱法、透射电子显微镜和X射线光电子能谱对材料进行了表征。并且利用该新材料构建了电化学传感器,结果表明,在该复合纳米材料修饰的玻碳电极上,水合肼的氧化过电位明显减小,说明金纳米、二硫化钼和石墨烯对水合肼的催化氧化具有协同作用。用计时电流法实现了对水合肼的灵敏、快速检测,线性范围是0.05~2 000μmol/L,检出限为0.016 7μmol/L(信噪比S/N=3)。回收率在98.0%~105.0%之间。该传感器在水合肼的检测上显示出良好的重现性和稳定性,并且可用于水样的检测,结果令人满意。     

静电纺碳纤维/石墨烯-壳聚糖-纳米金复合膜对17β-雌二醇的检测性能

以聚苯胺(PANI)为前驱液,利用静电纺丝技术并结合预氧化和碳化处理工艺制备碳纳米纤维(CNFs),将制备的CNFs均匀分散在壳聚糖(CS)、纳米金(AuNPs)复合溶液中,利用Au—S键固定一端修饰了巯基的核酸适配体,构建一种灵敏度高且稳定性好的电化学核酸适配体传感器来检测17β-雌二醇(E2)。借助透射电镜检测制备的碳纳米纤维和成品石墨烯复合膜的形貌特征,通过循环伏安法表征修饰电极表面的电化学性能。结果表明:在优化的试验条件下,峰电流(I_p)与E2浓度(c)的对数在0.1~1 000.0ng/L范围内呈现良好线性关系;与碳纳米纤维体系相比,石墨烯体系检出限更低,但前者具有更好的重现性和稳定性,两者均可用于环境样品中17β-雌二醇的直接检测。