基于金纳米通道膜检测脱氧核糖核酸的研究

采用化学沉积的方法在聚碳酸酯膜上沉积金纳米颗粒得到金纳米通道膜,并用探针DNA对金纳米通道进行修饰。基于目标DNA与探针DNA杂交后,金纳米通道膜(孔径为30 nm左右)交流阻抗信号的变化,发展了一种无需标记的DNA的检测方法。该方法获得的线性回归方程为ΔR(Ω)=21.05 0.21C(nmol/L),线性相关系数为0.9864;线性检测范围为35~450 nmol/L,检出限为20 nmol/L。这种金纳米通道膜在DNA或RNA的检测及分离方面具有较好的应用前景。     

应用功能化的金纳米通道分离阿特拉津和百草枯

将金(Ⅰ)通过化学沉积法于4℃经9h使之沉积于聚碳酸酯滤膜(孔径100nm)的内孔壁上,从而制得金纳米通道膜。经清洗并干燥后的膜在十八烷基硫醇[CH3(CH2)16CH2SH](0.1+99.9)溶液中浸泡12h,从而使金纳米通道膜被十八烷基硫醇修饰(将此膜简写作C18SH-Mem)并使其呈疏水性。试验在分离装置的样品池中加入阿特拉津和百草枯两种农药的混合溶液,并使其通过C18H37SH-Mem,经过一定时间后,在膜另一端的检测池中对上述两农药分别在222nm及257nm波长处进行检测。结果表明:在检测池中只测得疏水性的阿特拉津而未能测得百草枯,说明亲水性的百草枯不能在疏水性的经修饰的金纳米通道中迁移。据此,应用修饰后的金纳米通道可达到上述两农药的完全分离。     

基于Au纳米通道膜分离测定芦丁

采用化学沉积法将Au沉积到聚碳酸酯滤膜(PC-Mem)上, 制备了直径10 nm左右的Au纳米通道膜(Au-Mem). 实验考察了芦丁在纳米通道膜上的透过特性, 在电场作用下, 芦丁与铝形成的荷电配离子在电场力驱动下透过修饰了对巯基苯胺(PATP)的Au纳米通道膜, 实现了芦丁的分离与测定. 成功地对复方芦丁片中的芦丁分子进行了分离与测定, 回收率为96.3%～99.3%.     

基于目标物诱导置换及纳米金催化的新型荧光技术检测腺苷

在一定条件下, 磁性纳米颗粒上修饰的腺苷核酸适体与纳米金标记的核酸探针杂交; 再加入目标物腺苷诱导适体构象变换, 并置换出金标探针; 经磁场分离后, 游离的金标探针进一步用于催化抗坏血酸还原铜离子, 使铜离子对钙黄绿素的荧光猝灭得到抑制. 由于极少量的纳米金能够催化大量铜离子还原并沉积在其表面, 铜离子浓度急剧降低, 从而改变钙黄绿素的荧光信号. 实验结果表明, 腺苷的动力学响应浓度范围为100 pmol/L~10 nmol/L, 检出限低至80 pmol/L. 核酸适体的高度特异识别性能保证了该方法具有良好的选择性.     

恒电压下百草枯和阿特拉津在纳米通道中迁移特性研究

采用化学沉积法将金沉积到聚碳酸酯膜内孔壁,制备了呈负电性的阵列金纳米通道.在外加恒电压作用下,阳离子型的百草枯选择性通过负电性的金纳米通道,阿特拉津为分子型化合物,不受电荷选择性和电泳作用影响,难以在金纳米通道内迁移.借此,可实现二者的分离.     

基于纳米金-适体结构的智能手机补色波长法检测磺胺二甲嘧啶

通过制备纳米金颗粒-适体结构,结合智能手机数字比色法实现了磺胺类抗生素磺胺二甲嘧啶(SDM)的快速定量检测。核酸适体通过静电作用结合在纳米金颗粒表面,可通过改变纳米金颗粒表面的电荷密度,使纳米金无法聚集,结合适体链的纳米金溶液呈现稳定的红色;目标分子与适体链特异性结合后,导致适体链从纳米金颗粒表面脱离,进而纳米金颗粒发生聚集,溶液颜色由红色变成蓝紫色。利用智能手机获取检测溶液的数字化图片,并用自行设计开发的手机App对图片的补色波长进行分析,可实现对SDM的定量检测。该方法检测范围为0~5μg/m L,检出限为0.13μg/m L。     

纳米金探针检测Hg 2+离子

利用Hg2＋的核酸适体修饰纳米金形成探针建立了一种定量检测Hg2＋离子的方法. Hg2＋适体吸附在纳米金表面, 使纳米金的稳定性增强, 抑制氯化钠对纳米金的团聚作用. 溶液中有Hg2＋离子存在时, 由于适体与纳米金的吸附作用小于适体与Hg2＋离子的亲和作用, 纳米金失去适体保护在氯化钠作用下发生团聚. 溶液颜色由红变蓝, 紫外-可见光谱最大吸收峰由520 nm红移至620 nm. 在优化条件下, 吸光度的比值(A620/A520)与Hg2＋离子浓度在5.0×10－9～7.2×10－7 mol&;#8226;L－1范围内呈线性关系, 检测限可达3.3×10－10 mol&;#8226;L－1. 研究了K＋, Ca2＋等常见离子的干扰, 结果表明该方法具有良好的选择性.     

纳米金探针检测Hg 2+离子

利用Hg2＋的核酸适体修饰纳米金形成探针建立了一种定量检测Hg2＋离子的方法. Hg2＋适体吸附在纳米金表面, 使纳米金的稳定性增强, 抑制氯化钠对纳米金的团聚作用. 溶液中有Hg2＋离子存在时, 由于适体与纳米金的吸附作用小于适体与Hg2＋离子的亲和作用, 纳米金失去适体保护在氯化钠作用下发生团聚. 溶液颜色由红变蓝, 紫外-可见光谱最大吸收峰由520 nm红移至620 nm. 在优化条件下, 吸光度的比值(A620/A520)与Hg2＋离子浓度在5.0×10－9～7.2×10－7 mol•L－1范围内呈线性关系, 检测限可达3.3×10－10 mol•L－1. 研究了K＋, Ca2＋等常见离子的干扰, 结果表明该方法具有良好的选择性.     

基于分子印迹技术的Ru（bpy）2+3/MWCNTs-Nafion-SiO2纳米粒子电化学发光传感器高效检测17β-雌二醇

17β-雌二醇等环境内分泌干扰物在水体中分布广、浓度低,对生态系统及人体危害性大。本研究在金电极表面通过多壁碳纳米管( MWCNTs)的静电吸附作用与Nafuon膜的离子交换作用结合纳米二氧化硅( SuO2),固定化Ru( bpy)2＋3,制备Ru( bpy)2＋3/MWCNTs-Nafuon-SuO2修饰电极,提高了修饰电极的灵敏性。通过溶胶-凝胶法制备分子印迹膜提高修饰电极的选择特异性,制得分子印迹-电化学发光传感器( ECL-MIPs)。在优化条件下,即pH 7.4磷酸盐缓冲溶液中,以扫速100 mV/s富集20 mun,对17β-雌二醇进行检测,电化学发光强度与17β-雌二醇浓度在0.03~2.00μg/L范围内有良好线性关系,检出限为0.006μg/L。此传感器可用于实际水样中的17β-雌二醇雌二醇的检测,回收率为88.7%~105.0%。     

基于Au纳米通道膜的生物分离新方法在蛋白质分离中的应用

采用化学沉积法将Au沉积到聚碳酸酯滤膜(PC-Mem)上,制备了直径为55nm左右的Au纳米通道膜(Au-Mem).以牛血清白蛋白(BSA)和免疫球蛋白G(IgG)抗体为模型分子,研究了Au-Mem以及分别以半胱氨酸和硫氰酸胍修饰的Au-Mem(Cys-Au-Mem,Gua-Au-Mem)对模型分子的分离特性.由于硫氰酸胍具有一定的亲水作用和蛋白质变性作用,BSA在Gua-Au-Mem上的迁移速率比在Au-Mem上增加了30～50倍,而修饰膜对IgG的迁移速率无明显影响.在pH=4.5时分离了BSA和IgG的混合溶液.Gua-Au-Mem和Cys-Au-Mem对混合溶液的分离度分别为31.6和23.1,表明经修饰的Au-Mem具有良好的分离性能.     

牛血清白蛋白在修饰氯离子金纳米通道中的迁移研究

采用化学镀的方法在聚碳酸酯模板上沉积金,制成金纳米通道膜,并对它进行Cl-修饰得到带负电荷的通道。再采用电化学方法(i-t法)对牛血清白蛋白(BSA)在修饰通道中的迁移进行研究。在pH7.4PBS中,对通道两端施加1.0V电压,溶液中离子迁移通过纳米通道时产生电流响应。当溶液中加入BSA后,电流响应减小,且响应变化量与浓度在1.50×10-10~1.35×10-9mol/L范围内呈线性关系,其线性回归方程为|Δi|(μA)=0.0069 0.125c(×10-9mol/L),相关系数为0.9980,检出限为9.46×10-11mol/L(S/N=3)。     

基于氧化铝纳米通道的电化学生物传感器研究

将制备好的氧化铝纳米通道经与3-氨丙基三乙氧基硅烷反应使其表面修饰了氨基后,再在含生物素的缓冲溶液(pH 5.5)中反应12h,制成表面固定了生物素的氧化铝纳米通道,通道孔径约50nm。另取PVC管一段,在其顶端用PVC/THF混合液粘附制备好的聚合物膜,再将上述修饰好的氧化铝纳米通道用有机硅橡胶粘在敏感膜的底部,作为工作电极待用。以生物素-亲和素体系为模型,用经修饰的氧化铝纳米通道为识别载体进行电位法检测,实现了亲和素的检测。亲和素的质量浓度在0.10~0.60mg·L-1范围内与相应的电位变化值之间呈线性关系,检出限(3σ)为0.05mg·L-1。试验结果验证了氧化铝纳米通道电位生物传感器测定生物大分子的可行性。     

用亲水性的C16硅胶反相色谱柱分离测定血清样品中的雌激素

将亲水性较强的C16硅胶反相色谱柱应用于血清样品中β-雌二醇、雌三醇、雌酮和17α-乙炔基雌二醇的分离。实验对分离条件进行了优化,得到的最佳色谱条件是：柱温40℃,流速1mL／min,以40％乙腈水溶液作等度洗脱。在此条件下．4种雌激素可在大约26min内实现基线分离,得到的4个色谱峰峰型对称。分离后的4种雌激素用紫外检测器在200nm处进行测定,方法对β-雌二醇、雌三醇、雌酮和17α-乙炔基雌二醇的检出限分别为0．024、0．015、0．012和0．016mg/L;校正曲线的线性范围为2-3个数量级,相关系数为0．998以上。方法应用于血清样品的测定,β-雌二醇、雌三醇、雌酮和17α-乙炔基雌二醇的标准加入回收率分别为96．3％、103．7％、100．1％和95．2％。     

纳米Na_2SiF_6的电化学制备、表征与荧光性质

采用溶胶-凝胶法在Ti表面修饰一层纳米TiO2(nanoTiO2)膜,经X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,证明多孔TiO2膜的平均孔径为80 nm.以该多孔膜电极为模板,借助电化学沉积的方法制备了纳米Na2SiF6(nano Na2SiF6).经XRD和透射电镜(TEM)测试证实该Na2SiF6为均一的白锰钒型结构,平均粒径约为20 nm.初步研究了其荧光性质,发现在452.4 nm和285 nm处分别有强的荧光发射峰和激发峰.     

基于适配体的纳米金比色法快速检测雌二醇研究

单链核酸适配体可以通过静电作用吸附到纳米金表面,保护纳米金免于高盐浓度引起的纳米金凝聚溶液变蓝现象;当加入靶标后,适配体与靶标结合,并从纳米金上解离,纳米金在高盐浓度下发生凝聚,溶液颜色由红变蓝。利用该原理,建立了一种基于适配体的雌二醇纳米金比色快速检测法。首先将雌二醇的适配体与纳米金室温孵育5 min,然后加入不同浓度的雌二醇,再室温孵育5 min,最后加入2 mol/L的NaCl,5min后观察纳米金溶液颜色,并用紫外可见分光光度计分别测定520 nm和620 nm的吸光度值。结果表明,随着雌二醇浓度增高,纳米金溶液的颜色由红变蓝,OD620/OD520比值逐渐增加,最低可以检测到10 ng/mL的雌二醇。利用其他非特异靶标对该方法进行测试表明,结构类似物如雌三醇、雌酮、睾酮等在一定浓度下也会引起纳米金溶液变蓝,而其他类雌激素物质如己烯雌酚、双酚A和溶剂甲醇等非特异靶标即使高浓度下也不会引起纳米金溶液变蓝,表明该方法具有非常好的特异性。该研究为环境内分泌干扰物中雌二醇的快速检测提供了一种新思路。     

分子沉积膜的纳米摩擦特性

利用原子力显微镜研究了金衬底、沉积单层和多层分子沉积膜的金表面以及非活性端基修饰的沉积单层和多层分子沉积膜金的表面的纳米摩擦特性．结果表明,金表面沉积分子沉积膜以及对分子沉积膜的非活性端基修饰对金衬底均有一定的减摩作用;当针尖与试样表面趋于原子级摩擦时,摩擦的作用主要取决于试样表面分子的端基结构,而与分子的链长、骨架及分子沉积膜的层数等无关;分子沉积膜的活性端基使其纳米摩擦特性不稳定,而非活性端基修饰可以使其纳米摩擦特性稳定,并且可以降低摩擦力;空气的相对湿度对摩擦力有显著的影响,相对湿度越大,摩擦力越小．     

纳米孔金膜电极：合金化/去合金化法制备及电化学性能

采用合金化/去合金化法在金电极表面制备出一层具有纳米孔结构的金膜，其孔径约为15 nm。该方法首先在金电极表面电沉积一层锌，再通过热处理形成合金层，最后利用化学去合金化法去除合金中的锌。X射线衍射(XRD)结果表明在合金化过程中，锌扩散进入金基体并形成了金-锌合金层。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对去合金化得到的纳米孔金膜进行了形貌的表征，结果表明合金化条件对样品的纳米结构有明显的影响。电化学测试结果表明，经合金化/去合金化处理的金电极，其表面粗糙度有明显的提高。这种金电极对甲醇具有较高的催化氧化活性，在0.3 mol·L^-1甲醇的KOH溶液中，甲醇的氧化峰电流密度高达2.02 mA·cm^-2。     

非共价修饰碳纳米管/二氧化钛复合材料的合成及性能

采用溶胶-凝胶法在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)非共价修饰的碳纳米管表面均匀沉积二氧化钛粒子制得纳米复合材料。用TEM、XRD、FTIR、N2吸脱附等对复合材料进行了表征。结果表明:纳米二氧化钛纳米粒子均匀沉积在被修饰碳纳米管表面,且二氧化钛为纯锐钛矿晶体结构,没有金红石和板钛矿相。非共价修饰碳纳米管/二氧化钛复合材料具有良好的介孔结构,其孔径分布主要集中在6～10 nm,且比表面积与纯的二氧化钛相比明显增大,在紫外光照射下降解亚甲基蓝,相比纯的二氧化钛和碳纳米管/二氧化钛,具有较高的催化活性。     

纳米金汞核-壳粒子的电化学制备及其光谱性质

在聚乙烯吡啶修饰导电玻璃电极表面进行了金纳米粒子的二维单层结构组装,通过电沉积方法在金粒子表面制备了纳米汞壳层.研究结果表明,汞壳层的形成导致了内部金粒子表面等离子体共振的谱峰红移和强度衰减.吸附于汞壳表面的结晶紫分子因可承受被金核增强的电磁场,而使其拉曼散射得到极大的增强.     

界面可控硫醇SAMs纳米金修饰金电极的电化学行为研究

在裸金电极上自组装不同比例的4,4’-二甲基联苯硫醇(MTP)和硫辛酸(TA)混合液,形成自组装膜(MTP+TA/Au SAMs),再修饰纳米金,制得纳米金混合巯基修饰金电极(AuNPs/MTP+TA/Au)。研究了纳米金混合巯基修饰金电极的电化学行为和阻抗行为,结果表明电极表面pH值的改变对电极表面的电子转移有重要影响。对葡萄糖传感器的制备条件、测定条件、抗干扰能力等进行了讨论,结果表明修饰电极的微结构和微环境有必要进一步研究。