基于纳米四氧化三铁的光电化学传感器及其对过氧化氢的检测研究

为实现对过氧化氢的高灵敏度检测,合成了表面具有葡聚糖(dextran)配体的纳米四氧化三铁(Fe₃O₄)材料,并将其应用于制备光电化学(photoelectrochemical, PEC)传感器.所合成的Fe₃O₄纳米材料不仅具有光电转换能力,而且表现出传统纳米材料所缺乏的对过氧化氢的直接催化性.同时利用Fe₃O₄纳米材料光电性能和催化特性制作的PEC传感器表现出对过氧化氢良好的传感特性,可以实现过氧化氢的传感检测.最终在0-4 mmol/L的过氧化氢浓度范围内,达到了2.39 nA/mmol·L^-1的灵敏度,以及0.13 mmol/L的最低检测限,实现了对过氧化氢的高灵敏度检测.     

基于金纳米棒增强的银纳米团簇光电化学传感器在多巴胺检测方面的研究

为了实现对多巴胺(dopamine,DA)的高精度检测,使用了具有5-巯基-2-硝基苯甲酸(5-mercapto-2-nitrobenzoic acid,MNBA)配体的Ag₄₄(SR)₃₀银纳米团簇(silver nanoclusters,Ag NCs)来制备光电化学(photoelectrochemical,PEC)传感器.实验结果表明,基于Ag NCs的PEC传感器表现出了良好的光电性能和对DA的传感性能,可以实现对DA的传感检测.为了进一步提高对DA的传感性能,将金纳米棒(gold nanorods,Au NRs)引入到Ag NCs中组成异质纳米材料,构建了基于Ag NCs/Au NRs的PEC传感器.实验结果表明,Au NRs的引入显著提高了Ag NCs的光电性能和传感性能,在0.84-6μmol/L DA浓度的线性范围内实现了2.94 n A/μmol·L^-1的灵敏度和0.28μmol/L的检测限(limit of detection,LOD),从而实现对DA的高精度检测.     

基于银钯铂复合纳米材料标记的癌胚抗原免疫传感器的研制

合成了中空囊状银钯铂复合纳米材料,并以此为标记物,研制了一种标记型癌胚抗原(CEA, Carcinoembryonic Antigen)免疫传感器用于CEA的快速检测.首先利用Au-SH键将CEA抗体(anti-CEA)固定在金电极表面,与CEA抗原免疫结合后,再与银钯铂复合纳米材料标记过的anti-CEA结合,制成夹心型的免疫传感器.考察了免疫传感器的电化学特性,同时研究了培育时间和抗体固定浓度等实验条件对传感器性能的影响.该传感器在CEA抗原质量浓度为0.1～40 ng/mL的范围内有良好的线性关系,检测下限为0.03 ng/mL.实验结果表明: 该免疫传感器操作简便、灵敏度高、选择性好,具有良好的重现性和稳定性.     

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。     

基于纳米TiO_2/壳聚糖复合膜的电化学免疫传感器制备及其在铁蛋白检测中的应用

以二氧化钛纳米粒子和壳聚糖作为固定基质,通过包埋法构建电化学免疫传感器用于铁蛋白的检测.通过对二氧化钛纳米粒子和复合膜进行表征,并以差分脉冲伏安法研究铁蛋白抗体的浓度、培育时间和培育温度等对电化学免疫传感器性能的影响.在最佳条件下,该免疫传感器在5 320 ng m L-1范围内具有良好的线性关系,回归方程为:y=2.13+0.041C(ng m L-1),相关系数为0.996,检测限为1.5 ng m L-1(S/N=3),另外,将此免疫传感器用于检测人血清样品中的铁蛋白含量,并与放射免疫法(RIA)的测定结果进行对照,该传感器测试结果与提供的参考结果(RIA方法)具有较好的吻合程度,说明该免疫传感器可以应用于实际样品的测定.     

无标电化学免疫传感器灵敏检测17β-雌二醇

在羧基化氧化石墨烯及纳米金的辅助下根据抗原和抗体之间的特异性结合,检测17β-雌二醇.通过在金电极上修饰一层羧基化氧化石墨烯-硫堇,再修饰一层纳米金,其后修饰一层抗体,待纳米金和抗体充分结合后修饰抗原.通过构建的电化学免疫传感器测出各层次的循环伏安(CV)曲线从而实现对17β-雌二醇的定量检测.在实验优化的条件下,用得到的17β-雌二醇曲线进行检测和处理,结果显示,构建的传感器对17β-雌二醇具有较宽的线性范围:0.3-3μg/mL,以及较低的检测限:50pg/mL.因此,基于氧化石墨烯的无标电化学免疫传感器能够克服现有传统方法高耗时、高花费、仪器昂贵等缺点,实现简单、快速、便宜、高灵敏和高特异性的定量检测实际样品中的17β-雌二醇.具有较好的实际应用价值.     

脂质体电化学发光免疫传感器用于人IgG的检测

实验构建了一种检测人免疫球蛋白G（人IgG）的竞争型免疫传感器.采用层层组装的方法将IgG抗体固定在金纳米粒子修饰的金电极表面,基于待测IgG与IgG抗原标记的、内部包裹Ru（bpy）23＋的脂质体之间的竞争,实现对人IgG的检测.结果表明,电化学发光强度与人IgG的浓度在0.1-3 ng/mL范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为y=803.1-206.2x（ng/mL）（n=6,R=0.99）,检出限为0.05 ng/mL.对人血清中IgG检测,结果令人满意.     

新型无标记h-IgG电流型免疫传感器的研究

采用自组装技术,以L-半胱氨酸为基底结合纳米金(NanO-Au),然后再固定抗体,利用L-半胱氨酸对多巴胺的直接电催化作用放大电信号,制备了无酶标记且无电子媒介体的h-IgG电流型免疫传感器.通过交流阻抗、差示脉冲技术考察了电极表面的电化学特性,并对该免疫传感器的作用机理及性能进行了详细研究.免疫反应发生后,将电极转入含多巴胺的缓冲溶液中,用差分脉冲伏安法(DPV)测得h-IgG线性范围为0.80～90 ng/mL,检出限为0.25 ng/mL.实验结果表明,该免疫传感器具有制备简单、灵敏度高、稳定性好、线性范围宽等优点.     

基于甲胎蛋白抗体和巯基丁二酰胺铜(II)共固定修饰电极的人血清中甲胎蛋白免疫传感器

研制基于甲胎蛋白抗体（Ab-AFP）和巯基丁二酰胺铜(II)(CuL)共固定修饰玻碳电极(GCE| Ab-AFP/TiO2/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溶胶-凝胶气相沉积技术,将AFP抗体分子固定在CuL修饰玻碳电极表面制备而成。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25℃温育30min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 电催化还原的效率降低,电流值的下降量和AFP浓度成正比,可用于AFP定量测定。在 pH=6 的PBS中, 25℃温育30min的优化条件下,该传感器对AFP的检测线性范围为0.5~3.9和3.9~100ng/mL,检出下限为0.081 ng/mL。该免疫传感器制备过程比基于酶标抗体修饰传感器简单,尤其是对H2O2催化响应迅速,稳定性好,可以在磷酸盐缓冲溶液中稳定存放15 天。对于构建无试剂的免疫传感器和临床免疫分析提供了一种新颖的方法。     

基于MWCNTs-PDA-Ag复合材料免疫传感器的构建

传感器敏感界面的构建是影响其性能的关键步骤之一。本文通过一种简单绿色的方法制备出MWCNTs-PDA-Ag(多壁碳纳米管-聚多巴胺-银)纳米复合材料构建传感器敏感界面,并采用循环伏安(CV)及交流阻抗法(EIS)等电化学方法表征制备过程。本实验方法制备出的免疫传感器,在最优实验条件下对甲胎蛋白(AFP)检测的线性范围为0.01-50 ng/mL,最低检出限为0.004 ng/mL(S/N=3)。     

基于Ag-Pt纳米颗粒标记型C-反应蛋白免疫传感器的研制

通过置换反应水热合成法合成中空银铂纳米材料,并对其进行表征,利用它的催化活性制备了一种灵敏的标记型C-反应蛋白免疫传感器.传感器首先以中空石墨烯为固定材料将C-反应蛋白抗体固定在电极上,采用中空银铂纳米颗粒标记C-反应蛋白抗体,通过夹心法检测C-反应蛋白.在最优的实验条件下,对C-反应蛋白进行检测,其线性范围为 0.1~150ng/mL,线性相关系数为0.9643,检测限为0.02ng/mL.     

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。     

高灵敏电位型风疹疫苗免疫传感器的研究

通过纳米金双层膜将抗风疹血清共价固定在铂电极上,从而制成高灵敏电位型风疹疫苗免疫传感器.通过抗原-抗体反应前后的电位差值考察了电极表面的电化学特性,并对该免疫传感器的性能进行了详细的研究.该传感器对风疹疫苗的检测的线性范围是3.6×10-8～1.0×10-6g/mL,检出限为1.8×10-8g/mL,线性相关系数为0.996 1.     

石墨烯/功能核酸电化学传感器在重金属离子检测中的研究进展

重金属离子由于其生物毒性大、易被富集、难于降解等特点，已严重威胁到人类的健康和安全。因此，开发快速、低成本、简单可靠的重金属离子检测方法具有非常重要的意义。近年来，基于石墨烯复合材料的电化学传感器具有高选择性、高灵敏度、低成本的特点，已广泛用于重金属离子的检测。而功能核酸作为新兴的识别元件，具有可媲美抗体的特异性识别作用，在电化学传感设计方面引起了广泛兴趣。本文对基于石墨烯复合材料/功能核酸的电化学传感器检测重金属离子的原理和研究进展进行综述，最后对其发展前景进行了展望。     

表面等离子谐振传感器检测磺胺二甲嘧啶残留

为了建立利用表面等离子谐振光学生物传感器和金膜芯片表面固定抗原定量检测磺胺二甲嘧啶的检测方法,用缓冲液将磺胺二甲嘧啶标准样品配制为浓度分别为0、5.0、7.0、10.0、16.5 ng/mL的溶液,与工作浓度的抗体混合,测量了传感信号的强度值,绘制得到抑制标准曲线。在无抗牛奶中添加磺胺二甲嘧啶标准样品,使终浓度分别为0、5、10、20、30、40 ng/mL,利用免疫竞争抑制检测方法构建标准曲线,并对磺胺二甲嘧啶浓度为20 ng/mL的牛奶样品进行检测,5次检测的相对标准偏差为6.3%,检测回收率为102.8%,7d内检测的偏差小于6 IU,表明该传感器在磺胺二甲嘧啶残留检测中具有较高的精确度和较好的稳定性。     

基于PSS/PAH包被的AuNRs免疫传感器用于CEA的测定

通过聚苯乙烯磺酸钠(PSS)与聚丙烯氯化铵(PAH)以层层堆积(LBL)的形式包被到金纳米棒(AuNRs)的表面,从而替换AuNRs表面具有生物毒性的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB).将癌胚抗原(CEA)的抗体(Ab)交联到AuNRs的表面,研制出一种新的癌胚抗原(CEA)的检测方法.随着CEA与AuNRs表面的Ab发生特异性反应,使AuNRs发生自组装,从而导致其紫外可见吸收光谱发生变化.通过测量吸收光谱的变化可以实现CEA的定量检测.采用电化学交流阻抗法和循环伏安法考察了不同修饰层结合到AuNRs表面后的变化情况;考察了溶液pH、Ab与CEA的结合时间对响应的影响.在最优条件下,该传感器的检测范围为10~100ng/mL,检测下限为3.3ng/mL.     

CdS QDs/TiO_2/ITO光电化学传感电极的构建和食盐中抗结剂亚铁氰化钾的测定

首次将光电化学(PEC)传感应用于[Fe(CN)6]4-检测.合成了光电转换效率较高的TGA-Cd S QDs,并将Cd S QDs/Ti O2/ITO传感电极应用于食盐中抗结剂亚铁氰化钾的检测.实验结果表明:在最优条件下,该方法的线性范围为1.0~12.0μmol/L,线性方程为y=4.858x+31.46,相关系数R2=0.998 4,检测限为0.26μmol/L(S/σ=3,σ为10次空白试验的标准偏差).PEC传感策略在检测[Fe(CN)6]4-时,实验方法简单、成本低且检测效率高.     

电化学免疫传感器中生物活性物质的固定方法研究进展

电化学免疫传感器由于具有高选择性、高灵敏度等特点,在医疗、环境检测和食品分析上应用越来越广泛.近年来,关于电化学免疫传感器的性能和检测方法的优化研究也越来越多.本文主要介绍了当前电化学免疫传感器研制中的核心技术即生物活性物质的固定方法的一些研究成果.     

GPC-气相色谱质谱法测定卷烟主流烟气中的苯并[a]芘

建立了用凝胶渗透色谱(GPC)联用GC-SIM-MS法测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘的方法.卷烟烟气样品经环己烷超声萃取,GPC系统分离纯化后,经浓缩后用GC-SIM-MS分析测定.与经固相萃/R(SPE)分离纯化的样品相比,通过GPC系统处理后,卷烟烟气样品的干扰烽大大减小,样品谱图干净.该方法测定苯并[a]芘的线性范围为:10.00ng/mL～130.00ng/mL;相关系数R2为O.999 1,检出限为0.99ng/mL,加标回收率为91.70%-103.40%.GPC系统在处理卷烟烟气样品上有独特的优势,该方法适宜应用于卷烟主流烟气中苯并[a]芘含量检测.     

电化学共沉积法制备金-壳聚糖纳米复合膜修饰电极及其在免疫传感器中的应用

采用电化学法,在低电位下壳聚糖与氯金酸混合为电解液,直接共沉积,制备出金-壳聚糖纳米复合膜修饰的电极.实验考查了壳聚糖与氯金酸质量比对金-壳聚糖纳米复合膜形貌的影响、不同沉积时间对其形貌的影响及不同沉积电位对复合膜的活性表面积的影响.并用此复合膜成功固定了人类绒毛膜促性腺激素抗体,研制成无电子媒介的人类绒毛膜促性腺激素免疫传感器.通过电化学交流阻抗、循环伏安法和计时电流法研究免疫传感器的制作过程和电化学特性.考察了电极修饰过程中的抗原、抗体培育时间、pH值、温度等条件对传感器性能的影响.该传感器在人类绒毛膜促性腺激素为0.2～100mIU/mL的范围内有良好的线性关系,检测下限为0.1mIU/mL.