基于铜配合物和抗体共固定修饰电极的甲胎蛋白安培免疫传感器

研制基于甲胎蛋白抗体（Ab-AFP）和巯基丁二酰胺铜(II)(CuL)共固定修饰金电极(Au| Ab-AFP/Al2O3/CuL)的免疫传感器,用于测定人血清中AFP抗原水平.该免疫传感器是利用自组装和溶胶凝胶技术,将AFP抗体分子固定在CuL自组装修饰金电极表面制备而成.电极表面的CuL具有电活性,对H2O2有良好的电化学还原催化.当该免疫传感器在含AFP样品的溶液中于28 ℃温育30 min后,AFP抗原与Ab-AFP抗体分子的免疫结合物导致CuL的电子传递被部分阻碍,使CuL对H2O2 电催化还原     

以纳米金为介质的无标记电流型甲胎蛋白免疫传感器的研究

利用电沉积方法将纳米级的金溶胶沉积在玻碳(GC)电极表面,再自组装固定甲胎蛋白抗体(anti-AFP),研制成AFP免疫传感器.研究了电极修饰过程中的纳米金沉积时间、抗体吸附时间、测试液pH值、温度等实验条件和参数对传感器性能的影响.该传感器在AFP浓度为2~60 ng/mL的范围内有良好的线性关系并且制作简单,响应快,能满足实际测定的要求.     

微过氧化物酶-11在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学

利用物理吸附的方法将微过氧化物酶-11（MP-11）固定在多壁碳纳米管（MCNT）修饰的玻碳电极表面。研究发现：在pH=7.12磷酸盐缓冲溶液中,修饰电极上的MP-11发生了两电子一质子准可逆的氧化还原反应,式量电位E0’为-298mV（vs Ag/AgCl）,峰电位差ΔEP为39mV。在该修饰电极上MP-11对氧气（O2）和过氧化氢（H2O2）都能进行催化还原,催化还原过程都是扩散控制的过程。而且在信噪比为3时,MP-11对H2O2的最低检出限是0.35mmol/L,表明MP-11在修饰电极上保持了自身的生物活性,该修饰电极有望在生物燃料电池和生物传感器中得到应用。     

基于氮掺杂多孔碳及PoPD电化学免疫传感器的构建

氮掺杂多孔碳具有良好的生物相容性,聚邻苯二胺具有丰富的氨基以及亚氨基,能提高电化学免疫传感器的性能。本文构建了一种具有较高选择性和稳定性以及灵敏性的无标记型电化学免疫传感器用于检测甲胎蛋白(AFP)。基于氮参杂多孔碳/聚邻苯二胺修饰电极表面,采用循环伏安(CV)及交流阻抗法(EIS)研究了修饰电极表面的电化学特性。在优化的条件下,该电化学免疫传感器的相应电流与AFP的浓度在0.005-100 ng/mL范围内呈现良好的线性关系,检测限为0.0006 ng/mL。新型电化学免疫传感器可为临床应用提供潜在的应用。     

基于金纳米棒/多壁碳纳米管-壳聚糖复合膜电极的肌红蛋白直接电化学和电催化研究

采用金纳米棒(AuNRs)/多壁碳纳米管-壳聚糖(MWCNTs-Chit)复合膜促进肌红蛋白在电极上的直接电子转移,并用于构建H2O2生物传感器.首先将金纳米棒固定到玻碳电极表面,然后把MWCNTs-Chit分散溶液和肌红蛋白(Mb)固载到玻碳电极上,得到MWCNTs-Chit/Mb/AuNRs复合膜电极.通过循环伏安法对膜电极进行表征,在pH=7.0磷酸缓冲溶液中,Mb表现出一对峰形良好且可逆的氧化还原峰,其中氧化峰和还原峰电位分别为-0.291 V、-0.235 V,式电位(Eθ’)为-0.263 V.与此同时还探讨了修饰电极的电催化活性,结果表明其对H2O2具有良好的电催化还原作用,可作为检测H2O2的生物传感器.传感器对H2O2的米氏常数为0.0494 mM,线性范围为5.0×10-5～5.0×10-3M(R=0.986 7,n=10),检测限为3.2×10-6M(信噪比为3).     

基于栅极功能化捕获甲胎蛋白的溶液栅控石墨烯晶体管生物传感器

甲胎蛋白(AFP)被认定为肝癌的生物标志物，因此开发出一种操作简单、灵敏度高的AFP检测手段对肝癌的检测具有重要的临床意义。本研究设计了无标记电位型溶液栅石墨烯晶体管(SGGT)生物传感器，在栅电极上电沉积纳米金用来捕获抗体AFP,使用牛血清白蛋白(BSA)来封闭活性位点，最终抗原AFP被抗体特异性识别结合在电极上。在该研究中，抗体AFP、BSA和AFP的等电点均小于中性的PBS测试液，因此带负电荷，导致界面电势发生变化，最终引起转移曲线中性点的偏移。实验表明该生物传感器对甲胎蛋白的检测具有较好的线性关系：ΔI_DS=45.42lgc+4.98,在5～200 ng/mL的检测范围内，检测限低至1.00 ng/mL。该方法为甲胎蛋白的检测分析提供了一个可行的方法，并期望构建便携式传感器，实现高通量的分析检测。     

基于空壳钯和纳米金修饰的过氧化氢无酶传感器的研究

制备并表征了空壳钯纳米粒子,将空壳钯纳米粒子和金纳米粒子修饰在玻碳电极(GC)表面,构建了新型的过氧化氢无酶传感器.通过循环伏安等电化学方法研究了修饰电极的电化学特性,结果表明:Pd/AuNPs/GC对过氧化氢(H2O2)的电极反应具有催化作用,空壳钯和纳米金在催化过氧化氢还原过程中表现出了良好的协同作用.过氧化氢的浓度在2216μmol/L(R=0.9993)范围内,与修饰电极的电流之间呈现出良好的线性关系,检测限为0.2μmol/L(S/N=3).该传感器具有较好的稳定性、重现性、抗干扰性.     

壳聚糖-碳纳米管复合物修饰的过氧化氢生物传感器

以玻碳电极为基底,将壳聚糖-碳纳米管（CS-MWNT）复合物修饰于电极表面,然后利用氯金酸电沉积纳米金（nano-Au）,最后吸附过氧化物酶（HRP）,从而制备出性能良好的HRP/nano-Au/CS-MWNT/GCE过氧化氢生物传感器.用循环伏安法和计时电流法考察该修饰电极的电化学特性,发现该修饰电极对过氧化氢（H2O2）的还原有良好的电催化作用.实验结果表明：该传感器在7.0×10^-6mol/L-1.29×10^-2mol/L范围内对H2O2有良好的线性响应,线性相关系数R=0.9989,检测下限为2.3×10^-6mol/L（S/N=3）.此外,该传感器还具有较快的响应速率、较好的稳定性和重现性.     

微过氧化物酶-11在SiO2纳米粒子修饰玻碳电极上的电化学研究

采用简单的方法将微过氧化物酶-11（MP-11）固定到二氧化硅（SiO2）纳米粒子的表面,并且制备成MP-11/SiO2/GC修饰电极,运用循环伏安法研究MP-11/SiO2/GC电极上MP-11的电化学行为。结果表明：MP-11在玻碳修饰电极上发生了直接的、可逆的2个电子、1个质子的电化学反应。MP-11/SiO2/GC修饰电极可以对氧气进行电催化反应,并且该电催化过程受扩散控制,这样该修饰电极有希望在酶生物燃料电池中作阴极使用。另外,MP-11/SiO2/GC修饰电极对过氧化氢（H2O2）的电催化反应表现出传感器的性能,在线性范围内,信噪比为3时,最低检出限为0.22mmol/L,米氏常数为0.13mmol/L,说明SiO2载体上的酶MP-11与底物H2O2的亲和力较大,对H2O2电催化反应效率高。因此,未来MP-11/SiO2/GC修饰电极也有可能在H2O2传感器中得到广泛的应用。     

H3PMo12O40修饰电极对酪氨酸酶的电化学传感

通过阳极化处理玻碳电极,吸附法制备H3PMo12O40修饰电极,研究H3PMo12O40修饰电极在不同支持电解质、扫描速度下对酪氨酸酶的电化学传感。结果表明:以0.1 mol/L H2SO4为支持电解质效果最佳,超纯水效果最差,并且该电化学反应属于表面与扩散的共同控制过程;在温和条件下,V(0.1 mol/L H2SO4)∶V(0.5 mol/L Na2SO4)=2∶8混合溶液作为支持电解质,该多酸修饰电极在100 mV/s扫描速度下对酪氨酸酶具有良好的催化作用,氧化还原峰明显,检出限（S/N=3）达15.76 U/mL。     

壳聚糖-Nafion固载氯化血红素在水性介质中的电催化性能

采用壳聚糖（Cs）水溶胶体系,借助Nafion,将氯化血红素（Hm）修饰在金电极上,构建Cs—Hm-Nation／Au电极．在0．02MPBS（PH7．2）缓冲溶液中,通过循环伏安扫描,可以直接检测到Hm的氧化还原峰,还原峰电流与扫速的平方根成正比．考察了修饰电极对H2O2的催化还原及对H2O2氧化对苯二胺（PPDA）反应体系的催化作用．结果表明：Cs—Hm—Nation／Au电极可以催化H2O2的还原,电极的催化电流与H2O2浓度在一定范围呈线性响应．对H2O2-PPDA体系,Cs—Hm-Nation／Au电极可以检测到可逆的氧化还原峰,表明修饰电极可以实现PPDA被H2O2的可逆氧化,Hm起到了过氧化氢模拟酶的作用．     

基于聚硫堇/纳米金固定酶的过氧化氢生物传感器

将电子媒介体硫堇（Thi）聚合于玻碳电极（GC）表面形成带正电的多孔聚硫堇（PTH）复合膜,再利用共价结合和静电吸附将纳米金（nano-Au）和过氧化物酶（HRP）修饰于电极上,从而制得HRP/nano-Au/PTH/GC传感器.用循环伏安法和计时电流法考察该修饰电极的电化学特性,发现该修饰电极对过氧化氢（H2O2）的...     

平面双核酞菁钴修饰电极的制备及催化性能研究

用电化学生长法将平面双核酞菁钴(bi-CoPc)修饰到玻碳电极(GC)的表面,制成化学修饰电极,用循环伏安法对该电极的电化学行为进行了研究.结果表明:化学修饰电极对溶液中的O2具有很好的电催化活性,当pH＜3时,可以经过两步四电子催化将O2还原成H2O;在碱性溶液中对巯基乙醇(2-ME)亦具有很好的电催化活性.     

FeSalen/APO-5修饰电极的制备及其电催化氧还原的研究

以负载FeSalen(Salen=N,N-双水杨醛缩乙二胺)配合物的APO-5磷铝分子筛复合材料(FeSalen/APO-5)做电极的修饰主剂,聚苯乙烯(PS)为粘结剂,采用物理吸附法在玻碳电极(GCE)表面形成涂层,制备获得FeSalen修饰的玻碳电极(PS/FeSalen/APO-5/GCE)。采用循环伏安法(CV)研究了此修饰电极在不同pH电解液中的电化学性质及其对氧还原反应的电催化作用。结果表明,氧气的电催化还原峰电流随扫描速率的增大而增强,峰电位随扫描速率的增大而负移,ipc~v1/2和Epc~lnv均呈线性关系,并发现此修饰电极能有效地催化分子氧的四电子还原反应,推断其机理属于ECE催化过程。     

基于聚硫堇/纳米金固定酶的过氧化氢生物传感器

将电子媒介体硫堇（Thi）聚合于玻碳电极（GC）表面形成带正电的多孔聚硫堇（PTH）复合膜,再利用共价结合和静电吸附将纳米金（nano-Au）和过氧化物酶（HRP）修饰于电极上,从而制得HRP/nano-Au/PTH/GC传感器.用循环伏安法和计时电流法考察该修饰电极的电化学特性,发现该修饰电极对过氧化氢（H2O2）的还原有良好的电催化作用.实验结果表明：该传感器对H2O2的线性响应范围为1.4×10-6～4.26×10-3mol L,线性相关系数R=0.9993（n=23）,检测下线为4.0×10-7mol L（S N=3）,并具有选择性好、灵敏度高、响应快等优点.     

采用抗体包被金磁纳米微粒修饰电极的HIV p24/gp36安培联检芯片

研制了以聚碳酸酯为基底的双通道安培检测微流控免疫芯片,在其中分别集成了修饰有HIV核心抗原p24/gp36的单克隆一级抗体的纳米金修饰电极,并应用于人血清中p24和gp36抗原的同时分析.检测原理是:基于夹心免疫分析法,在电压驱动下,一次性加入含有p24和gp36样品及HRP酶标记的p24和gp36二级抗体溶液,与电极表面的一级抗体生成夹心免疫复合物;接着在体系中加入H2O2,以方波溶出伏安法检测免疫复合物上HRP催化H2O2的还原电流.在pH为6.2的磷酸缓冲液中,对HIV p24和gp36的检测时间均少于2 min,线性范围为0.5～400 μg/L,检测限为0.25 μg/L.该芯片集成了加样、分离和检测系统,检测时间短,灵敏度明显高于传统的酶联免疫吸附分析法,可应用于对艾滋病的旱期诊断和大范围筛查.     

电位控制辣根过氧化物酶在玻碳电极上的组装及H2O2的检测

研究了一种在聚硫堇修饰玻碳电极上利用电位控制组装辣根过氧化物酶(HRP)的新方法.首先将硫堇(TH)电聚合到玻碳电极(GCE)表面,形成均匀的带正电荷的导电聚合膜,再通过调节溶液的酸度使HRP带负电荷,利用电位控制的方法在硫堇聚合膜(PTH)上组装HRP, 通过循环伏安法和电化学交流阻抗法对HRP的整个组装过程进行表征.在优化的实验条件下,采用计时电流法将HRP修饰电极用于H2O2检测,结果表明,在2×10-5～2×10-2 mol·L-1范围内HRP修饰电极的响应电流与H2O2浓度呈良好的线性关系,该研究对各类酶传感器、免疫传感器的设计与制备具有重要意义.     

CO_2在Au_(25)团簇修饰玻碳电极上的电催化还原

制备Au25团簇修饰玻碳电极,利用电化学阻抗对其进行表征.通过循环伏安法与红外光谱电化学法,分别研究CO2在玻碳电极与Au25团簇修饰玻碳电极上的电化学还原过程,分析CO2还原过程在两者上的差异.电化学和现场红外差谱结果表明:Au25团簇修饰电极对CO2具有良好的电催化还原活性,降低了CO2电化学还原过电位,探讨了CO2在Au25团簇修饰玻碳电极的电化学还原的反应机制.     

银纳米粒子膜上血红蛋白的直接电化学

介绍了一种简单、新颖的途径,气-液界面组装银纳米粒子成为二维纳米粒子膜.这种纳米粒子膜能有效地固定血红蛋白(Hb)到玻碳电极上.银纳米粒子膜作为电子传递的桥梁,在没有任何媒质的帮助下,能极大促进Hb和修饰的玻碳电极之间的电子传递.在pH值为7.0的磷酸盐缓冲溶液中,Hb显示一对清晰的氧化还原峰,式量电位(E0’)大约为-0.525 V(相对Ag/AgCl,KCl饱和溶液).紫外-可见光谱研究表明,固定后的Hb的生物活性保持不变.固定在银纳米粒子膜修饰的玻碳电极上的Hb可以用作生物传感器检测H2O2.当H2O2浓度从5.0μm升高到1.74 mM时,稳定的电流响应随之线性增加.H2O2的检测限(3σ)是4.3×10-7M.     

中性溶液中过氧化氢的检测

制备了醋酸纤维素(CA)/普鲁士蓝(PB)复合膜修饰玻碳电极(CA/PB/GCE),用于过氧化氢(H2O2)检测.该修饰电极在中性缓冲液中对H2O2表现出良好的催化响应.0.05mol/L的PBS缓冲液中(pH7.0,0.1mol/LKCl作为支持电解质),在-0.2V的恒定电势下,使用该修饰电极采用时间电流法测定不同浓度的H2O2,在1.0×10-5～2.5×10-4mol/L的浓度范围内,响应电流和H2O2浓度间呈现出良好的线性关系,线性相关系数0.9994,检出限达2.2×10-6mol/L(信噪比为3),灵敏度为190mA·L·cm-2·mol-1.此外,该电极还表现出良好的操作稳定性.