纳米金标记抗体增强SPR检测大肠杆菌O157∶H7

将金纳米粒子(AuNPs)标记的大肠杆菌O157∶H7(E.coli O157∶H7)的多克隆抗体(PAb)作为二抗,采用氨基偶联法将PAb固定在传感器表面作为一抗,通过三明治方法用双通道表面等离子体子共振(SPR)传感器对E.coli O157∶H7进行检测,并与SPR直接法检测进行了比较.结果表明,直接法的检出限为103cfu/mL,线性范围为103～109cfu/mL;AuNPs增强三明治法的检出限为10 cfu/mL,线性范围为10～1010cfu/mL,灵敏度比直接法提高了100倍,且具有更宽的检测范围.本方法不仅检测时间短,而且具有良好的选择性和重现性.     

硫化银纳米球负载金纳米粒子信号放大的大肠杆菌O157:H7电化学免疫传感器

设计了一种利用碳纳米管作为基底固定材料以及硫化银纳米球负载金纳米粒子做为电化学标记信号的无酶免疫传感器,用于检测大肠杆菌O157:H7。同时引入具有信号放大功能的硫化银纳米球负载金纳米粒子作为标记物,并采用示差脉冲伏安法对金纳米粒子进行检测,其产生的电化学信号在一定范围内与大肠杆菌O157:H7的浓度呈线性关系。在最优条件下,该传感器线性范围为:1×10~3~1×10~7cfu/m L,检出限为4×10~2cfu/m L,并且具有良好的精密度和稳定性。该免疫传感器可以用于大肠杆菌O157:H7的快速检测。     

基于甘露糖功能化的水凝胶用于E.coli O157: H7的检测

利用伴刀豆球蛋白A(Con A)的多价结合能力, 结合水凝胶技术与核酸染色技术发展了一种基于甘露糖功能化的水凝胶检测大肠杆菌(E.coli)O157: H7的方法. 以过硫酸铵(APS)为催化剂, 四甲基乙二胺(TEMED)为加速剂, 用丙烯酰胺(AAm)、N,N-二甲基双丙烯酰胺和N-丙烯酰氧琥珀酰亚胺(NAS)合成水凝胶, 通过氨基化甘露糖与NAS发生交联反应, 制备了甘露糖功能化的水凝胶. 当甘露糖功能化的水凝胶加入与Con A共孵育后的菌悬液中时, 由于Con A既能与甘露糖特异性结合, 又能与E.coli O157: H7表面的O-抗原发生免疫反应而紧密连接, 使目标菌被捕获到水凝胶表面, 采用核酸染料SYBR Green Ⅰ对捕获细菌进行染色, 实现了对E.coli O157: H7的核酸标记, 最后通过活体荧光成像系统对水凝胶进行荧光成像, 从而实现对待测样品的检测. 研究结果表明, 该方法可应用于缓冲液体系和混合细菌样品中E.coli O157: H7的特异性检测, 且整个检测步骤包括样品预处理可在2 h内完成. 该方法成本低、易操作, 且具有较好的灵敏度, 可检出3.7×10¹ Cells/mL的目标细菌样品.     

分离式阴极光电化学检测致病菌的新方法研究

利用液相法合成了水溶性的巯基乙酸修饰的硒化铅(PbSe)量子点(QDs),并将其修饰至氧化铟锡(ITO)电极,制备了ITO/PbSe电极。Zn~(2+)可与电极上修饰的PbSe QDs进行离子交换形成ZnSe/PbSe/ZnSe量子阱(QW),促进电子-空穴分离,提高ITO/PbSe电极的阴极光电流。以抗菌肽为识别探针,开发出一种分离式光电化学(PEC)检测大肠杆菌O157∶H7(E.coli O157∶H7)的方法。该方法避免了生物分子固定在电极上所导致的PEC信号传输的延误,具有更好的检测效果。E.coli O157∶H7的检测范围为10.0～5.0×10~6 CFU/mL,检出限为4.0 CFU/mL,回收率为94.7%～104%,相对标准偏差为1.9%～2.8%。     

基于二氧化硅荧光纳米颗粒与核酸染料SYBRGreenⅠ的双色显微成像技术用于E.coliO157:H7的检测

将免疫荧光纳米标记技术与激光共聚焦显微成像方法相结合,发展了一种基于二氧化硅荧光纳米颗粒和核酸染料SYBR Green Ⅰ的双色显微成像技术用于大肠杆菌O157:H7的检测.采用联吡啶钌(RuBpy)二氧化硅荧光纳米颗粒对羊抗大肠杆菌O157:H7抗体进行修饰,基于抗体-抗原相互作用实现了其对目标大肠杆菌O157:H7的特异性标记;同时以核酸染料SYBR Green Ⅰ对细菌进行染色,将细菌和纳米颗粒团聚体区分开,实现了对大肠杆菌O157:H7的双色标记,并通过激光共聚焦显微镜进行免分离的荧光成像检测.结果表明,该方法可用于缓冲溶液体系和混合细菌样品中目标大肠杆菌O157:H7的特异性检测,在仅含5％目标菌的混合样品中仍能观察到具有明显黄色荧光的大肠杆菌O157:H7,且整个检测步骤包括样品预处理可在3h内完成.该方法则具有较好的灵敏度,可检出2.6×103 Cell/mL的目标细菌样品.若采用针对其它病原菌细胞壁抗原的特异性抗体,则有望发展成为一种通用技术用于多种病原菌的快速和灵敏检测.     

一种实用的基于化学发光和磁性纳米颗粒的E.coli O157:H7免疫鉴定方法

化学发光磁酶免疫已经被应用于检测病原体,但是由于针对相应病原体的抗体筛选和修饰等的步骤耗时费力,不适于对多种病原体进行筛查.制备了兔抗大肠杆菌(E.coli)O157:H7的免疫磁性纳米颗粒,富集病原菌后与鼠抗E.coli O157:H7的单克隆抗体形成双抗夹心,采用碱性磷酸酶标记的马抗鼠IgG与单抗结合,加入碱性磷酸酶的化学发光底物试剂3-(2'-螺旋金刚烷)-4-甲氧基-4-(3'-羟基)苯-1,2-二氧杂环丁烷磷酸检测化学发光.实验研究了底物缓冲液、碱性磷酸酶浓度对化学发光强度的影响,比较了NaBH4和甘氨酸对免疫磁珠剩余活性醛基的封闭效果以及本方法检测E.coli O157:H7的特异性和敏感性.结果表明,碱性磷酸酶与底物在c缓冲液中反应的化学发光强度最高,碱性磷酸酶浓度决定了化学发光的强度和持续时间,NaBH4对活性醛基的封闭效果优于甘氨酸,以D群宋内氏志贺氏菌、B群福氏志贺氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和霍乱弧菌及E.coli Top10f'为对照的比较实验显示,该检测方法具有良好的特异性,以1mL的菌液为检测体积时对E.coli O157:H7的检测灵敏度为103cell/mL,整个方法的检测时间约为3h.该方法适用于对多样本进行筛查.     

基于二氧化硅荧光纳米颗粒与核酸染料SYBRGreenⅠ的双色显微成像技术用于E.coliO157:H7的检测

将免疫荧光纳米标记技术与激光共聚焦显微成像方法相结合,发展了一种基于二氧化硅荧光纳米颗粒和核酸染料SYBR Green Ⅰ的双色显微成像技术用于大肠杆菌O157:H7的检测.采用联吡啶钌(RuBpy)二氧化硅荧光纳米颗粒对羊抗大肠杆菌O157:H7抗体进行修饰,基于抗体-抗原相互作用实现了其对目标大肠杆菌O157:H7...     

基于普鲁士蓝-碳纳米管-纳米金复合材料的电化学免疫传感器的构建

构建一个基于普鲁士蓝–碳纳米管–纳米金复合物(PB–CNTs–CNPs)增效的新型免疫传感器检测大肠杆菌。普鲁士蓝–碳纳米管–纳米金复合物能够增强电子的传递效率和电极的稳定性。当大肠杆菌抗存在时,辣根过氧化氢酶(HRP)标记的大肠杆菌抗体也通过特异性作用结合到PB–CNTs–CNPs修饰的金电极表面,形成一个夹心型结构。通过大肠杆菌抗体上标记的HRP酶催化底夜中双氧水的还原对大肠杆菌进行定量。该传感器具有很好的特异性、重现性和稳定性。在最优条件下,大肠杆菌浓度在10~1×107 cfu/mL的范围内与该传感器的电流响应I存在I=33.68 lg C_(E.coli)+7.19的线性关系,检出限为9.2 cfu/mL(S/N=3)。将该传感器应用于实际样品中大肠杆菌的检测,样品加标回收率为91.3%~103.0%,与平板计数法的实验结果相比较,结果具有高度一致性。     

Detection of E.coil O157 ∶ H7 Using Mannose-functionalized Hydrogels

利用伴刀豆球蛋白A(Con A)的多价结合能力,结合水凝胶技术与核酸染色技术发展了一种基于甘露糖功能化的水凝胶检测大肠杆菌(Ecoli) O157∶H7的方法.以过硫酸铵(APS)为催化剂,四甲基乙二胺( TEMED)为加速剂,用丙烯酰胺(AAm)、N,N-二甲基双丙烯酰胺和N-丙烯酰氧琥珀酰亚胺(NAS)合成水凝胶,通过氨基化甘露糖与NAS发生交联反应,制备了甘露糖功能化的水凝胶.当甘露糖功能化的水凝胶加入与Con A共孵育后的菌悬液中时,由于Con A既能与甘露糖特异性结合,又能与E.coli O157∶H7表面的O-抗原发生免疫反应而紧密连接,使目标菌被捕获到水凝胶表面,采用核酸染料SYBR Green Ⅰ对捕获细菌进行染色,实现了对E.coli O157∶H7的核酸标记,最后通过活体荧光成像系统对水凝胶进行荧光成像,从而实现对待测样品的检测.研究结果表明,该方法可应用于缓冲液体系和混合细菌样品中E.coli O157∶H7的特异性检测,且整个检测步骤包括样品预处理可在2h内完成.该方法成本低、易操作,目.具有较好的灵敏度,可检出3.7×101 Cells/mL的目标细菌样品.     

功能化氧化锌纳米棒放大电化学免疫分析乳制品中大肠杆菌的研究

将检测抗体(dAb)和二茂铁甲酸(FCA)固载于二氧化硅修饰的氧化锌(Zn O@Si O2)表面制备纳米复合材料标记物({dAb-Zn O-FCA}),并将其用于放大电化学免疫分析乳制品中的大肠杆菌(E.coli)。在{dAbZn O-FCA}中,检测抗体用于免疫结合大肠杆菌,二茂铁甲酸作为电活性物质产生电流信号。采用"三明治"免疫分析模式,基于二茂铁甲酸产生的电流信号与大肠杆菌浓度之间的线性关系实现了对大肠杆菌的检测。实验结果表明,二茂铁甲酸产生的电流信号与大肠杆菌浓度的对数在2.0×102~2.0×106cfu/m L范围内呈良好线性关系,检出限(S/N=3)为100 cfu/m L。利用该电化学免疫分析方法对乳制品进行了大肠杆菌的加标回收实验,回收率为95.8%~105%。     

Paracetamol Sensor Based on Molecular Imprinting by Photosensitive Polymers

A voltammetric paracetamol sensor based on molecularly imprinted polymeric (MIP) micelles was prepared by direct electrodeposition. The MIP micelles were prepared via macromolecule self‐assembly of an amphiphilic photocrosslinkable copolymer using paracetamol as the template molecule. The resultant molecularly imprinted polymeric micelles swelled with increasing pH, and the disassociation of the micelles occurred at pH above approximately 7.4. A robust MIP film with good solvent resistance was formed on the electrode surface by anodic electrodeposition of the MIP micelles and subsequent photocrosslinking, resulting in the fabrication of a MIP electrochemical sensor for detecting paracetamol. The resultant sensor showed good response and selectivity towards paracetamol. In addition, a wide linear range from 0.01 mmol/L to 8 mmol/L and a low detection limit of 1×10^?6 mol/L for paracetamol detection was demonstrated based on this sensor. The MIP sensor also showed good stability and reversibility which was applied to determine paracetamol commercial tablets.     

Aptamer-quantum dots and teicoplanin-gold nanoparticles constructed FRET sensor for sensitive detection of Staphylococcus aureus

The detection of bacterial pathogen such as Staphylococcus aureus(S.aureus) is essential for the regulation of food hygiene and disease diagnosis.Herein,we developed a simple one-step fluorescence resonance energy transfer(FRET)-based sensor for specific and sensitive detection of S.aureus in food and serum samples,in which aptamer-modified quantum dots(aptamer-QDs) was employed as the energy donor and antibiotic of teicoplanin functionalized-gold nanoparticles(Teico-AuNPs) was chosen as the energy acceptor.Within 1 h,the FRET-based sensor showed a linear range of from 10 cfu/mL to 5 × 10~8 cfu/mL,with the low limit of detection(LOD,2 cfu/mL) for S.aureus in buffer.When further applied to assay S.aureus in real samples,the FRET-based sensor showed good recoveries ranging from 84.5% to 110.0%,with relative standard derivations(RSDs) of 0.01%-0.44% and a LOD of 100 cfu/mL in milk,orange juice and human serum.     

Rapid detection of pathogenic bacteria based on a universal dual-recognition FRET sensing system constructed with aptamer-quantum dots and lectin-gold nanoparticles

The threat to public health from bacterial infections has led to an urgent need to develop simpler, faster and more reliable bacterial detection methods. In this work, we developed a universal dual-recognition based sandwich fluorescence resonance energy transfer (FRET) sensor by using specific aptamer-modified quantum dots (Aptamer-QDs) as energy donor and lectin concanavalin A (Con A) modified gold nanoparticles (Con A-AuNPs) as energy acceptor to achieve rapid and sensitive detection of Escherichia coli (E. coli) within 0.5 h. In the presence of the target E. coli, the energy donor of Aptamer-QDs and acceptor of Con A-AuNPs were close to each other, causing changes of FRET signals. Based on the constructed FRET sensor, a linear detection range of from 10² cfu/mL to 2 × 10⁸ cfu/mL with the detection limit of 45 cfu/mL for E. coli was achieved. Furthermore, the FRET sensor was applied to detect E. coli in the milk and orange juice with the detection limit of 300 cfu/mL and 200 cfu/mL, respectively and recovery rate from 83.1% to 112.5%. The strategy holds great promise in pathogenic bacteria detection due to its rapid and sensitivity.     

基于ZnO纳米线的螺旋线形跨尺度葡萄糖传感器

制备了一种基于螺旋线形跨尺度结构的酶传感器, 并对该传感器进行了表征和性能测试. 将ϕ 30 μm键合Au丝以螺旋线方式手工缠绕在ϕ 125 μm光纤纤芯上, 在该Au螺旋线上用水浴法合成ZnO纳米线, 得到螺旋线形跨尺度结构; 在ZnO纳米线上物理吸附葡萄糖氧化酶(GOD), 制备了葡萄糖传感器工作电极. 利用扫描电子显微镜(SEM)图像和MatLab图像处理算子分别对螺旋线形跨尺度结构表面形貌及其上活力为50 units/mg的GOD吸附效果进行了定性和定量表征, 分析了非高斯粗糙表面与GOD吸附效果的影响关系. 基于三电极体系采用循环伏安法和计时安培法测试了制备的12个工作电极的性能, 测得该类传感器的灵敏度为(1.410±0.665) μA·L/(mmol·cm²), 线性范围为0~(4.292±0.652) mmol/L, Michaelis-Menten常数为(3.571±1.280) mmol/L, 检出限为(14.085±8.393) μmol/L. 使用活力更高的GOD可以得到性能更好的螺旋线形跨尺度葡萄糖传感器. 该类传感器可广泛应用于医药、 生物、 食品加工及环境监测领域中尿酸、 尿素、 胆固醇、 过氧化氢和苯酚等的检测.     

An anti E. coli O157:H7 antibody-immobilized microcantilever for the detection of Escherichia coli (E. coli).

A silicon microcantilever sensor was developed for the detection of Escherichia coli O157:H7. The microcantilever was modified by anti-E. coli O157:H7 antibodies on the silicon surface of the cantilever. When the aquaria E. coli O157:H7 positive sample is injected into the fluid cell where the microcantilever is held, the microcantilever bends upon the recognition of the E. coli O157:H7 antigen by the antibodies on the surface of the microcantilever. A negative control sample that does not contain E. coli O157:H7 antigen did not cause any bending of the microcantilever. The detection limit of the sensor was 1 x 10(6) cfu/mL when the assay time was < 2 h.     

钴卟啉修饰碳纤维束葡萄糖酶微电极的研究

生物电化学传感器的微型化研究是目前生物传感器研究中的一个很活跃的方向。我们曾用钴卟啉修饰碳纤维柱电极,并以它为基底制成了葡萄糖微传感器。为加强电极的抗折断能力,本文把约1千支碳纤维(φ9μm)做成碳纤维束盘微电极,在其表面修饰四苯基钴卟啉后,以其为基底制成了葡萄糖酶电极。将其用于流动注射分析,可以大大提高线性响应上限。     

基于计时库仑技术的可再生型三磷酸腺苷适配体电化学传感器的研究

构建了一种可再生型三磷酸腺苷(ATP)适配体计时库仑电化学传感器.将一条短链DNA通过AuS键自组装固定在电极表面, ATP的核酸适配体与该短链DNA杂交而结合在电极表面.带负电的DNA通过静电吸引结合电解液中的六氨合钌(RuHex)阳离子.当传感器和靶分子ATP孵育后,ATP与核酸适配体结合,使适配体链从电极表面解离,电极表面吸附的DNA量减少,结合RuHex的量随之降低.通过计时库仑技术检测RuHex响应信号降低的量 ,可以对ATP进行定量测定.此传感器的电化学响应信号与ATP浓度对数值呈线性关系,线性检测范围为0.001~100 μmol/L,检出限(S/N=3)为0.5 nmol/L.此传感器检测靶分子ATP后,可以通过简单的操作步骤再生,再生5次后的响应信号为初始信号的90%以上.采用此传感器检测大鼠脑透析液中ATP的含量为(19.2±3.7) nmol/L (n=3).     

基于CeO2-Co3O4纳米纤维的催化发光式甲醛传感器研究

采用双喷嘴静电纺丝法制备了CeO2-Co3 O4纳米纤维,将制备的CeO2-Co3 O4纳米纤维均匀涂覆于 ω型加热线圈表面形成催化发光薄膜,设计了一种新型催化发光甲醛传感器.采用X射线衍射仪、 扫描电子显微镜、 全自动程序化学吸附仪和X-射线光电子能谱仪,表征了Co3 O4-CeO2纳米纤维的相组成和微观形貌,讨论了甲醛在CeO2-Co3 O4催化剂表面的电化学特性和催化发光机理.在优化条件下,即波长500 nm、 温度550℃ 、 载气流速0.2 L/min,甲醛传感器件(Ce30)催化发光强度与甲醛浓度在1.2~50μg/m3范围内有良好的线性关系,灵敏度为40.04 a.u./(μg/m3),检出限为1.2μg/m3,动态响应和恢复时间分别为2.4和3.5 s.此传感器可用于汽车尾气中甲醛浓度检测,相对误差范围为0.4%~1.1%,相对标准偏差RSD<3%(n=6).     

Studies on Non－potentiometric Piezoelectric Sensor System for Determination of Vitamin B1

A piezoelectric sensor responsive to vitamin B1 was fabricated based on the vitamin B1-tetraphenylborate ion pair. The general performance characteristics of the sensor are presented here. The proposed sensor showed a wide working pH range, a good sensitivity and selectivity. The response range is between 1.0×10-7-4.9×10-5 mol/L with a detection limit of 8×10-8 mol/L at pH 4.0. The selectivity should be attributed to the preferential adsorption of the component ion on the membrane/solution interface. The adsorption behavior of vitamin B1 on the crystal surface was investigated with a quartz crystal impedance(QCI) system.