电化学DNA生物传感器定量检测根癌农杆菌终止子基因片段

通过自组装法及共价法固定单链脱氧核糖核酸(ssDNA),制备了电化学DNA生物传感器。将巯基丙酸(MPA)自组装于金电极表面形成单分子膜,再利用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的活化作用将ssDNA探针序列固定于金电极表面。将ssDNA修饰的电极与待测溶液中人工合成的转基因食品中常有的根癌农杆菌终止子(NOS)基因片段进行杂交,在[Fe(CN)6]3-/4-溶液中进行循环伏安和电化学阻抗谱扫描,表征ssDNA固定及杂交过程。优化了ssDNA固定条件。待测溶液中DNA浓度在1.0×10-7～1.0×10-10mol/L范围时,其浓度的对数值和ssDNA/Au电极与dsDNA/Au电极峰电流差值的变化值呈线性相关关系,相关系数为0.9822,检出限为8.1×10-11mol/L。     

灿烂甲酚蓝在DNA修饰金电极上的电化学行为

利用自组装技术将巯基乙醇固定在金电极表面形成巯基乙醇自组装膜修饰金电极, 用乙基-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为偶联试剂, 分别将鲱鱼精单链DNA(ssDNA)和双链DNA(dsDNA)固定于金电极表面形成ssDNA和dsDNA 修饰电极. 考察了灿烂甲酚蓝(BCB)在不同DNA 修饰电极上的电化学行为,结果表明, BCB 在ssDNA 和dsDNA 修饰电极上的吸附常数分别为1.67×10^4和3.22×10^4 L·mol-1, BCB 与ssDNA 主要以静电作用结合, 而与dsDNA作用存在静电和嵌插两种模式. dsDNA 对BCB 具有更高的亲和力, 使BCB 可以作为一种有效的电化学杂交指示剂.     

铅笔芯电极表面多层自组装膜制备及其对牛血清白蛋白的测定

采用电沉积技术将金沉积在铅笔芯电极(PGE)上,借助Au-S作用,将L-半胱氨酸(L-Cys)组装于金表面,利用吖啶橙(AO)与L-半胱氨酸之间的静电作用,将吖啶橙间接组装于金表面,构建成三层自组装膜电极AO/L-Cys/Au/PGE。将该复合膜电极连接在电化学工作站的工作电极和辅助电极端之间,与参比电极浸入溶液中,构建了一个新的检测回路。采用电化学阻抗谱技术和循环伏安法对多层自组装膜的组装过程进行表征。利用吖啶橙与牛血清白蛋白(BSA)间的相互作用,采用零流电位法,通过对比加入不同浓度BSA后零流电位值的变化(ΔEzcp)对BSA进行检测。结果显示,在1.0×10-9～1.0×10-5mol/L范围内,ΔEzcp与BSA浓度的对数值呈良好线性,相关系数(r)为0.997 0,检出限为1.41×10-11mol/L。该方法选择性和重复性好,有望应用于其它蛋白的测定。     

基于链替代信号放大灵敏检测端粒酶活性的电化学方法

利用标记二茂铁基团的DNA(T-DNA)分子作为信号探针, 基于端粒酶特异性延长其底物链(TS)所引发的链替代反应, 建立了一种检测端粒酶活性的电化学信号放大法. 将巯基化的发夹型DNA分子(H-DNA)通过金-硫键自组装于金电极表面, 辅助DNA(A-DNA)与二茂铁修饰的T-DNA部分互补杂交形成双链AT-DNA; 当端粒酶存在时, 可在TS的3′末端合成TTAGGG的重复序列; A-DNA与TS延长链杂交置换出T-DNA; T-DNA与发夹H-DNA杂交使得二茂铁靠近电极表面; 一条TS延长链可以释放出多条T-DNA, 将二茂铁富集到金电极表面, 从而实现信号放大检测端粒酶活性. HeLa细胞个数在5~100范围内与电流值成正比, 最低可检测5个HeLa细胞中端粒酶的活性. 因此, 本文建立了一种简单灵敏检测端粒酶活性的电化学方法.     

Pt/巯基乙酸/玻碳电极的表面形貌与电催化性能

以巯基乙酸为偶联层在玻碳(GC)电极上组装 Pt纳米颗粒, 得到Pt /巯基乙酸/GC电极, 利用扫描电镜(SEM)和循环伏安法(CV)研究了不同条件下复合电极的表面形貌和电化学性能. 研究结果表明, 巯基乙酸在GC电极表面具有特性吸附, 形成了具有一定致密性的吸附层. 在0.5 mol/L H2SO4+1.0 mol/L CH3OH溶液中, 组装19 h的复合电极对甲醇氧化表现出较好的电催化性能.     

含硼酸基的自组装膜对糖的电化学识别

利用巯基乙酸(TGA)和3-氨基-苯硼酸硫酸盐(PBA)反应,设计合成含有苯硼酸基的硫醇化合物TGA-PBA。组装TCA-PBA于金表面,形成自组装膜。TGA-PBA／Au,并用光电子能谱和循环伏安法实验佐证自组装膜的形成。基于自组装膜与单糖强的结合作用(TGA-PBA／Au与D-半乳糖结合常数为1．9x10^8L／mol),有效阻碍电活性标记离子[Fe(CN)6]^3/4-在电极表面的电子转移,建立单糖的高灵敏度的电化学识别方法。     

自组装膜上细胞色素c的电化学石英晶体微天平实时表征和定量检测

采用电化学石英晶体微天平(EQCM)实时表征和定量检测细胞色素c(Cytc).在压电石英晶振表面上自组装巯基十一酸(MUA)单层膜,以盐酸1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化羧基,将Cytc共价固化到电极表面.EQCM实时监测了MUA的自组装和Cytc的固化过程,测定了二者在电极表面的覆盖度和Cytc的固化量.结果表明,Cytc在0.03～3.00μmol/L浓度范围内呈线性变化,检测限可达到1.19×10^-9mol/L.     

基于巯基自组装单层膜技术的补体C3压电免疫传感器的研究

本文采用自组装单层膜(SAMs)技术在压电石英晶振金电极表面组装巯基丙酸SAMs,以盐酸1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)作偶联剂共价固定补体C3抗体,研制了一种检测人血清中补体C3成分的压电免疫传感器。研究了巯基丙酸的自组装和抗体的固定化条件,考察了晶振固定抗体后的液相振荡行为和检测特性。并利用压电传感装置的实时监测功能,研究了巯基丙酸在金电极表面的自组装成膜过程和补体C3免疫反应动力学,获得了重要的动力学依据和参数。传感器检测补体C3的线性范围为2．34～23．2μg／mL。将传感器用于临床样品的检测,所得结果与酶联免疫吸附法基本一致。     

巯基乙酸修饰金电极的电化学行为及对铜离子的测定

通过共价自组装的方法制备了巯基乙酸单分子层修饰金电极.在含有铜离子的磷酸缓冲液中搅拌吸附,铜离子与修饰电极表面的巯基乙酸形成的活性配合物吸附在电极表面.用该电极对不同浓度的铜离子进行检测,发现峰电流随铜离子浓度的增大而增大,在0.05~1μmol/L之间出现良好的线性关系,其最低检测限可达10 nmol/L.     

一种高灵敏的压电免疫传感器用于高密度脂蛋白的测定

采用自组装单层膜(SAMs)技术在压电石英晶体的金电极表面组装巯基丙酸SAMs,以盐酸1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)作偶联剂,以共价键合方式固定高密度脂蛋白抗体,研制成一种高灵敏的压电免疫传感器用于检测人血清中低含量的高密度脂蛋白。利用压电装置的实时监测功能,考察了巯基丙酸在金电极表面的自组装成膜过程与机制;研究了晶振固定抗体及其反应结合抗原的液相振荡行为和传感特性。传感器采用初始速率法测定高密度脂蛋白的线性浓度范围为1.63~18.8 mg.L-1,检出限为0.82 mg.L-1。     

介孔炭/纳米金修饰玻碳电极的制备及其应用研究

制备了介孔炭/纳米金修饰玻碳电极,并对对苯二酚(HQ)在该修饰电极上的电化学行为进行了研究。与HQ在纯介孔炭材料修饰玻碳电极上的电化学响应相比,HQ在该修饰电极上的氧化峰和还原峰电流均大大增加,表明纳米金与介孔炭复合后对HQ具有良好的催化作用。HQ在该修饰电极上经过富集后,峰电流明显增大。采用循环伏安法对HQ电化学行为进行研究,结果表明,HQ在3.0×10-8~1.0×10-6mol/L和1.0×10-6~1.0×10-4mol/L浓度范围内与峰电流呈良好的线性关系,据此建立了检测HQ的电化学分析方法。该方法的相对标准偏差为0.69%,检出限(S/N=3)为1.0×10-8mol/L,具有较高的稳定性和灵敏度。     

利巴韦林原位聚合分子印迹电化学传感器的研制

利用原位聚合分子印迹技术,以3-氨基苯硼酸(3-ABBA)为功能单体,利巴韦林(RIB)为目标分子,以硼酸和顺式二醇在不同酸碱度条件下可逆形成环内酯键为原理,在玻碳电极表面原位聚合形成利巴韦林分子印迹膜,研制了测定利巴韦林的分子印迹电化学传感器。采用循环伏安法(CV)和差分脉冲法(DPV)对印迹膜性能进行研究。DPV测试表明:在最优实验条件下,利巴韦林的浓度在5.0×10~(-8)~1.0×10~(-5)mol/L范围内与峰电流呈良好的线性关系,相关系数(r~2)为0.995 3,检出限(S/N=3)为1.5×10~(-8)mol/L。特异性实验表明制备的传感器对利巴韦林的选择性良好。该分子印迹电化学传感器可用于食品中利巴韦林的检测。     

碳纳米管修饰电极测定冬虫夏草有效成分含量

以多壁碳纳米管修饰金电极为工作电极测定了冬虫夏草胶囊有效成分的含量。结果表明,在pH值为7.0的缓冲溶液中,测得其极化电流与腺嘌呤核苷在浓度为1.0×10-4～1.0×10-8mol/L范围内呈良好的线性关系(R2=0.9947),检出限为1.0×10-9mol/L。所测的5批样品的平均回收率为101.5%,相对标准偏差RSD为1.5%。方法灵敏度高、简单、快速、重现性好、干扰小,而且节能、环保,无污染物排放。     

鸟嘌呤在聚L-甲硫氨酸/石墨烯修饰电极上的电化学行为及测定

制备了聚L-甲硫氨酸/石墨烯修饰的玻碳电极,该电极在0.1 mol/L的磷酸盐缓冲溶液(p H 7.0)中对鸟嘌呤的氧化具有明显的电催化作用。采用循环伏安法(CV)考察了p H值、扫描速率对鸟嘌呤电化学行为的影响。利用示差脉冲伏安法(DPV)对鸟嘌呤进行测定,结果表明在3.6×10-7~4.0×10-5mol/L浓度范围内鸟嘌呤的氧化峰电流与其浓度呈良好的线性关系,相关系数为0.990 4,检出限(S/N=3)为5.0×10-8mol/L。该修饰电极还具有较好的稳定性和重现性。     

二氧化锆/石墨烯复合材料对亚硝酸盐的电化学传感研究

制备了一种二氧化锆/还原氧化石墨烯(ZrO2NPs/rGO)复合材料修饰电极的亚硝酸盐电化学传感器,并成功用于亚硝酸盐的检测.采用循环伏安法和电流-时间曲线考察了修饰电极的电化学行为.实验结果表明,ZrO2NPs/rGO复合材料修饰电极对亚硝酸盐具有良好的电流响应.在最优实验条件下,电流-时间曲线中的电流响应信号与亚硝酸盐浓度在3.0×10Symbolm@@_7～1.0×10Symbolm@@_6 mol/L和1.0×10Symbolm@@_6～6.0×10Symbolm@@_6 mol/L的范围内呈良好的线性关系,检测限为1.0×10Symbolm@@_7 mol/L(S/N 3).该传感器灵敏性高、稳定性和重现性好.使用此传感器检测实际样品香肠中的亚硝酸盐的回收率为93.7％～110.4％,相对标准偏差为1.6％～2.1％.     

TPD修饰电化学生物传感器测定DNA片段序列

合成了一种新的吸附偶联试剂-硫酚乙酸琥珀酰亚胺酯(TPD),将TPD吸附在金的表面,利用其琥珀酰亚胺基与客体氨基的反应,将单链DNA修饰在金电极上作为探针,以电化学方法检测能与之互补DNA样品的碱基序列和含量。杂交后的DNA采用自行合成的双[1-二茂铁按甲酰丙基-四氢化吡嗪-4-丙基氨甲酰吡啶]并吩嗪(FCZ)作指示剂进行检测,该化合物能够嵌入DNA双螺旋结构的碱基对中,显示出高度电化学活性。该传感的电流信号与DNA深度在2×10^-8～1×10^-7mol/L范围有线性关系,检测限为8×10^-10mol/L。本方法可用于检测爱滋病和乙肝病毒DNA特征序列的研究。     

槲皮素在聚L-络氨酸修饰电极上的电化学行为及测定

采用电聚合方法制备了聚L-络氨酸修饰电极。利用循环伏安法(CV)探究了pH值、扫描速率对槲皮素电化学行为的影响。用差分脉冲伏安法(DPV)对槲皮素进行测定。结果表明:聚L-络氨酸修饰电极在pH值为6.0的磷酸盐缓冲溶液中对槲皮素表现出良好的电催化能力。在6.21×10~(-5)～6.9×10~(-4) mol/L范围内槲皮素的浓度与相应的检测信号呈现出良好的线性关系,线性方程为:I(10~(-6) A)=-1.034 8-0.099 39c(10~(-4) mol/L),线性相关系数R=-0.987 87,检出限为2.07×10~(-5) mol/L(S/N=3)。电化学分析方法简易快捷、重现性和稳定性高。     

盐酸环丙沙星分子印迹电化学传感器

本文将电化学合成与分子印迹技术相结合,采用循环伏安法在石墨电极表面,形成盐酸环丙沙星(CPX)分子印迹聚吡咯薄膜,制备了CPX分子印迹传感器。实验对传感器的制备条件进行了优化,用铁氰化钾作为活性电子探针,采用方波伏安法研究了传感器性能。结果表明,在1×10~(-8)~1×10~(-4)mol/L范围内,峰电流与CPX浓度负对数呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为3.5×10~(-9)mol/L。传感器对模板分子CPX选择性强,重现性和稳定性好,置于室温下15d峰电流强度无明显变化。     

Electrochemical DNA Biosensor Based on Partially Reduced Graphene Oxide Modified Carbon Ionic Liquid Electrode for the Detection of Transgenic Soybean A2704‐12 Gene Sequence

In this work a partially reduced graphene oxide (p‐RGO) modified carbon ionic liquid electrode (CILE) was prepared as the platform to fabricate an electrochemical DNA sensor, which was used for the sensitive detection of target ssDNA sequence related to transgenic soybean A2704‐12 sequence. The CILE was fabricated by using 1‐butylpyridinium hexafluorophosphate as the binder and then p‐RGO was deposited on the surface of CILE by controlling the electroreduction conditions. NH₂ modified ssDNA probe sequences were immobilized on the electrode surface via covalent bonds between the unreduced oxygen groups on the p‐RGO surface and the amine group at the 5′‐end of ssDNA, which was denoted as ssDNA/p‐RGO/CILE and further used to hybridize with the target ssDNA sequence. Methylene blue (MB) was used as electrochemical indicator to monitor the DNA hybridization. The reduction peak current of MB after hybridization was proportional to the concentration of target A2704‐12 ssDNA sequences in the range from 1.0×10^?12 to 1.0×10^?6 mol/L with a detection limit of 2.9×10^?13 mol/L (3σ). The electrochemical DNA biosensor was further used for the detection of PCR products of transgenic soybean with satisfactory results.     

新颖的TiO2@C核壳结构纳米纤维阵列电极制备及其在电化学传感器中的应用

本文提出以金属钛为基底, 在丙酮蒸气和无催化剂条件下, 通过高温反应, 直接在金属钛片上一步合成出具有核壳结构的TiO2@C纳米纤维阵列. 由于TiO2@C纳米纤维阵列在金属钛片上分布均一, 与金属钛基底有良好的结合力和电接触性能, 可直接作为电化学传感器电极. 进一步的电化学检测表明, 该电极对铁氰化钾及多巴胺等物质有良好的电化学响应, 对多巴胺检测灵敏度高, 响应的线性范围为1.0×10-7~1.0×10-4 mol/L, 检测限达2.45×10-8 mol/L. 该电极有望在生物传感、环境分析及药物分析等领域发挥重要作用.