基于单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的电化学生物传感器

结合DNA酶优异的氧化还原催化特性和碳纳米管的电化学特性, 制备了单壁碳纳米管-DNA酶复合材料, 并通过壳聚糖将其固定到玻碳电极表面构建了电化学生物传感界面. 研究了单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的氧化还原反应催化特性, 并以此为传感平台构建了葡萄糖氧化酶电化学生物传感器. 结果表明, 单壁碳纳米管-DNA酶复合材料修饰的电极对过氧化氢的响应具有较宽的线性范围(5×10^-6~1×10^-2 mol/L)和良好的检测灵敏度(检出限为1×10^-6 mol/L). 采用制备的葡萄糖氧化酶传感器实现了对葡萄糖的快速灵敏检测.     

基于聚乙烯醇离子液体负载HRP修饰石墨烯/纳米金复合膜的过氧化氢生物传感器

以石墨烯/纳米金修饰玻碳电极为基底, 用聚乙烯醇与离子液体复合物将辣根过氧化物酶固定于电极表面, 制备了过氧化氢生物传感器. 结果表明, 在0.1 mol/L HAc-NaAc+0.1mol/L KCl(pH=6.5)中, H₂O₂的氧化峰电流与其浓度在9.55×10^-6~6.01×10^-3 mol/L间呈良好线性关系, 检出限(3S/N)为3.3×10^-7 mol/L. 用标准加入法做回收实验, 回收率在93.4%~100.5%之间. 该传感器对H₂O₂具有较高的灵敏度和较低的检测限, 稳定性和重现性良好, 使用寿命较长, 且制作成本低, 可多次重复使用.     

三维有序石墨烯掺杂纳米二氧化钛酶生物传感器

采用模板法在氧化铟锡电极上制备了三维有序多孔结构的石墨烯掺杂纳米二氧化钛修饰电极,并在此修饰电极上成功固定了过氧化氢酶,从而构建了一种新型的H2O2生物传感器。 通过循环伏安、交流阻抗及计时电流等方法研究了该修饰电极的电化学特性,实验结果表明,该修饰电极对H2O2有良好的电催化作用,对H2O2的检测线性范围为3.0×10-6~3.6×10-3 mol/L,检测限为4.2×10-7 mol/L(S/N=3);且传感器响应迅速、灵敏度高、重现性和稳定性好。     

基于对氨基苯甲酸/硫堇/纳米金共价修饰玻碳电极的葡萄糖生物传感器

实验制备了以对氨基苯甲酸(4-ABA)、硫堇(TH)、纳米金(Au NPs)共价键合葡萄糖氧化酶的新型葡萄糖生物传感器. 主要采用循环伏安法, 以羟基二茂铁作为电子媒介体, 对含葡萄糖和未含葡萄糖的电解液进行了研究. 结果表明: 传感器的响应电流值随葡萄糖氧化酶膜层数的不同而变化. 考虑到酶电极的长期稳定性与构造简单性, 我们制作了两层葡萄糖氧化酶膜的酶电极. 该传感器对1×10^－2 mol/L葡萄糖的响应电流达2.47 μA, 响应时间仅4.7 s. 该生物传感器检测的线性范围为3×10^－5～1×10^－3 mol/L, 最低检测浓度可达5.8×10^－6 mol/L. 该传感器制备简单, 稳定好, 具有一定的使用价值.     

基于等离子体聚合膜固定酶的H2O2生物传感器

以玻碳电极为基础电极,用微波等离子体技术聚合沉积聚乙二胺等离子体膜,使之形成带氨基功能团的表面,再通过戊二醛交联共价固定辣根过氧化物酶,制得H2O2生物传感器.探讨了等离子体聚合膜的形成条件(如放电功率、单体流速、单体气压和聚合时间),讨论了工作电位、介体浓度和pH值对传感器响应的影响.此外,用红外光谱对等离子体聚合膜进行了表征.该传感器在5×10-7～1.1×10-3mol/LH2O2浓度范围内有线性响应,最低检测限为0.3μmol/L.将此传感器用于实际试样回收率的测定,结果良好.     

尿酸微生物传感器的研制及其动力学研究

以芽孢杆菌为尿酸氧化反应的酶源,采用氧电极为基础电极,制成尿酸微生物传感器。对细菌的诱导培养条件、电极的工作性能、电极再生以及微生物酶反应动力学行为进行了研究。在pH=8.5时,电极的线性范围为1.0×10^-5～4.0×10^-4 mol/L,检出下限为1.0×10^-6 mol/L,测得微生物膜中尿酸酶的表观米氏常数为2.8×10^-4 mol/l,酶反应活化能为47000J/mol,温度系数为1.8.     

三氧化二铝溶胶-凝胶固定过氧化氢生物传感器

三氧化二铝溶胶凝胶将辣根过氧化物酶和硫堇同时固定在玻碳电极上,紫外-可见光谱结果表明酶在固定过程中生物活性保持得较好.传感器在pH 7.0外加电压为-0.22 V条件下,对过氧化氢浓度为1.76×10-3～5.5×10-2 mol/L的范围内呈线性响应,检出限为1.1×10-4 mol/L.传感器的选择性和稳定性较好,使用3个星期后,仍能保持其初始活性的80%.     

基于拮抗作用检测除草剂的类囊体膜生物传感器研究

利用除草剂对植物类囊体束缚酶分解过氧化氢的拮抗作用,研制了一种快速检测痕量除草剂的电化学生物传感器.将植物类囊体用聚乙烯醇-苯乙烯吡啶(PVA-SbQ)光敏聚合剂在紫外光诱导下产生大分子网状结构进行包埋,制成生物敏感膜,并固定在铂电极表面.根据加入除草剂时类囊体膜束缚酶分解过氧化氢活性的变化,对除草剂进行测定.在含有1×10^-3mol/LNaCl,5×10^-3mol/LMgCl₂和0.01mol/LH₂O₂的Tris-HCl缓冲溶液(pH=7.4)中,基于测量0.65V处H₂O₂氧化电流的变化,可以对下列浓度的除草剂进行定量检测:百草枯3×10^-9～1.5×10^-7mol/L,敌草龙1×10^-8～3×10^-7mol/L,扑草净4×10^-8～3×10^-6mol/L,阿特拉津1×10^-7～5×10^-6mol/L,莠灭净1×10^-7～5×10^-6mol/L.利用PVA-SbQ光聚合膜固定类囊体,能够使酶的活性在低温下保持数月.     

壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮固定辣根过氧化物酶的过氧化氢生物传感器

用一种新型的壳聚糖(CS)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合膜在玻碳电极(GCE)上固定辣根过氧化物酶(HRP)。以乙二醛作交联剂,二茂铁(Fc)作媒介体,制备过氧化氢生物传感器。红外光谱表明:CS与PVP交联形成了一种新的高聚物,实验结果证明该聚合物适合辣根过氧化物酶的固定。该传感器对于H2O2的电流响应在5 s内即可达到最大,线性范围为6.0×10-6~1.7×10-4mol/L;检出限为2.5×10-6mol/L。该传感器的检测灵敏度为62.5μA/mmol/L。     

基于血红蛋白/纳米金/二氧化锆-壳聚糖修饰的过氧化氢生物传感器

将二氧化锆(ZrO2)分散于壳聚糖(CS)中得到稳定的CS-ZrO2复合物,制备了Hb/nano-Au/CS-ZrO2/Au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,该传感器对H2O2的线性响应范围为3.9×10-6～1.8×10-3 mol/L,线性相关系数R=0.9956,检测下限为5.6×10-7 mol/L(S/N=3),并具有选择性高、线性范围宽和响应快等优点。     

Hydrogen Peroxide Sensor Based on Horseradish Peroxidase Combined with CaCO3 Microspheres and Gold Nanoparticles

Direct electrochemistry and electrocatalysis of horseradish peroxidase(HRP) were achieved by entrapping the enzyme between CaCO3 microspheres and gold nanoparticles through forming sandwich configuration (CaCO3-HRP-AuNPs). Polyanion, poly(styrene sulfonate)(PSS), was hybrid with CaCO3 microspheres to increase the surface negative charges for binding with HRP through electrostatic interaction. After the bioconjugate CaCO3 PSS-HRP was entrapped in chitosan based sol-gel(CS-GPTMS) film, HRP was encapsulated by in situ formation of an outer layer of AuNPs through electrochemical reduction of HAuCl4. The composite film containing AuNPs, CaCO3-PSS-HRP bioconjugates and CS-GPTMS can provide favorable microenvironment for HRP to perform direct electron transfer at glassy carbon electrode(GCE). HRP retained its bioelectrocatalytic activity and lead to sensitive and fast amperometric response for the determination of H2O2. H2O2 could be detected in a very wide linear range from 5.0×10–6 mol/L to 7.1×10–2 mol/L. The sandwich configuration of CaCO3-biomolecules-AuNPs could serve as a versatile platform for enzyme immobilization and biosensing.     

花旗松素与牛血清白蛋白相互作用的光谱和电化学

采用紫外光谱法、荧光光谱法和循环伏安法,研究了牛血清白蛋白(BSA)与花旗松素（taxifolin）的相互作用。 用荧光法和循环伏安法测得花旗松素与BSA的结合常数K分别为1.3×106和1.6×106 L/mol,结合位点数均接近1.3。花旗松素对牛血清白蛋白是静态猝灭。BSA荧光强度的降低与花旗松素浓度在一定范围内呈线性关系,其线性范围为6.00×10-7~2.00×10-5 mol/L,检出限为2.00×10-7 mol/L。花旗松素氧化峰电流的下降与BSA浓度在一定范围内呈线性关系,其线性范围为7.00×10-7~1.00×10-4 mol/L,检出限为3.00×10-7 mol/L。用于合成样品中花旗松素和BSA的测定,结果满意。     

辣根过氧化酶在磁性纳米修饰的离子注入电极上的电化学和电催化行为

辣根过氧化酶(HRP)在Co/NH2/ITO离子注入电极上有一对良好的氧化还原峰,峰电位分别为Epc=-0.2 V,Epa=-0.01 V(vsAg/AgCl)。该修饰电极对H2O2具有催化作用,可以用作H2O2的生物传感器,峰电流与H2O2的浓度分别在1.0×10-10~2.0×10-8mol/L和2.0×10-8~1.0×10-7mol/L范围内呈线性关系,线性回归方程分别为Ip(mA)=2.2986+0.06632c(nmol/L)和Ip(mA)=3.5788+7.3053E-4c(nmol/L),相关系数分别为0.9972和0.9688。检出限为1.0×10-10mol/L。     

基于复合膜修饰玻碳电极对黄嘌呤的选择性测定

制备了一种新型电化学传感器--聚2,2-联吡啶(Pbpy)/1-苯基-3-甲基-4-(α-呋喃甲酰基)-5-吡唑啉酮(HPM-α-FP)/玻碳(GC)复合膜修饰电极。 运用循环伏安法和脉冲伏安法研究了药物分子黄嘌呤(XN)的电化学行为及反应机理。 与裸GCE和Pbpy/GCE电极相比,复合修饰电极Pbpy/HPM-α-FP/GCE测定XN的氧化峰电流和检测灵敏度均有显著提高,表明聚2,2-联吡啶与酰基吡唑啉酮产生了协同增效作用。 当pH=8,扫速为100 mV/s的条件下,氧化峰电流与黄嘌呤浓度在6×10-7～1×10-5 mol/L和1×10-5～1×10-4 mol/L之间均呈现良好的线性关系,检出限为1×10-8 mol/L。 该修饰电极可用于共存尿酸(UA)、抗坏血酸(AA)体系及实际样品的黄嘌呤含量测定。     

基于适配体技术对止咳平喘健康产品中非法添加的沙丁胺醇进行可视化快速检测

基于偶联作用和ssDNA结合蛋白与适配体的结合作用制备检测复合物MB-aptamer^SiO2@SSB@HRP,利用目标物沙丁胺醇与适配体之间的亲和性比ssDNA结合蛋白与适配体亲和性更高的原理,以沙丁胺醇为"钥匙"将适配体与ssDNA结合蛋白构成的"开关"打开,经过磁性分离,最终以辣根过氧化物酶催化四甲基联苯胺产生的显色反应作为信号输出,建立了沙丁胺醇的可视化快速检测方法。在优化实验条件下,沙丁胺醇浓度与显色反应的吸光度在0.1~10μmol/L之间呈良好线性关系(r2=0.995 9),检出限为0.1μmol/L。对中成药样品进行沙丁胺醇加标回收实验,回收率为86.0%~106%,相对标准偏差为3.9%~12%。该方法能够满足非法添加实际检测需求。     

苏丹红Ⅰ印迹表面等离子共振传感器的制备与表征

以苏丹红I印迹的凝胶膜对模板分子的响应收缩为基础,利用表面引发聚合技术在表面等离子共振（SPR）芯片上制备了苏丹红I印迹SPR传感器,利用电化学和溶胀测量技术对传感器进行表征,建立了对苏丹红I的SPR检测方法。该方法的线性范围为8.0×10-10~1.0×10-8 mol/L(R2=0.9987)。 方法用于样品红辣椒粉和腌制品中苏丹红I的检测,其检出限分别为3.4×10-10和2.5×10-10 mol/L。 红辣椒粉中两个样品的相对标准偏差为1.38%和2.10%,腌制品试样的相对标准偏差为1.13%。 说明该方法具有较高的灵敏度和较好的的重现性。