基于铈配合物信号探针的凝血酶电化学适体传感器

以Ce³⁺为中心离子,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为有机配体,通过温度调节,合成系列形貌和电化学信号不同的铈配合物(Ce-COPs)。筛选出电化学信号最强的多面体状Ce-COP为信号探针。通过凝血酶(TB)与TB适体链之间的特异性识别作用,设计了一种简单通用的TB适体传感器。最优实验条件下,该传感器对TB的线性响应范围为1.0 fmol·L^-1~1.0 nmol·L^-1,检测限为0.94 fmol·L^-1。此外,本方案方法与商品人凝血酶(TM) ELISA试剂盒检测结果相近。结果表明,我们构建的TB适体传感器具有良好的灵敏度、特异性、选择性和稳定性。     

非标记凝血酶阵列电化学适体传感器的研究

基于自制的集成化三阵列金膜电极,构建了一个简单、灵敏、非标记的凝血酶阵列电化学适体传感器。以聚乙烯不干胶掩膜版法结合金属溅射沉积技术,在FR-4玻璃纤维板上制作了由3个金膜工作电极、1个大面积金膜对电极和1个厚膜Ag/AgCl参比电极构成的集成化金膜阵列电极系统。以集成化金膜阵列电极作为基础电极,采用巯基自组装技术将带巯基的凝血酶适体固定在3个金工作电极表面,巯基己醇封闭后获得三阵列凝血酶适体传感器,以电活性物质铁氰化钾作为电化学探针,基于凝血酶适体和凝血酶结合前后铁氰化钾在电极表面传质的不同导致电流变化进行凝血酶的测定。采用方波脉冲伏安法,铁氰化钾氧化峰电流的变化值与凝血酶浓度在1.52~63 nmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为0.92 nmol/L。     

非标记凝血酶阵列电化学适体传感器的研究

基于自制的集成化三阵列金膜电极,构建了一个简单、灵敏、非标记的凝血酶阵列电化学适体传感器。以聚乙烯不干胶掩膜版法结合金属溅射沉积技术,在FR-4玻璃纤维板上制作了由3个金膜工作电极、1个大面积金膜对电极和1个厚膜Ag/AgCl参比电极构成的集成化金膜阵列电极系统。以集成化金膜阵列电极作为基础电极,采用巯基自组装技术将带巯基的凝血酶适体固定在3个金工作电极表面,巯基己醇封闭后获得三阵列凝血酶适体传感器,以电活性物质铁氰化钾作为电化学探针,基于凝血酶适体和凝血酶结合前后铁氰化钾在电极表面传质的不同导致电流变化进行凝血酶的测定。采用方波脉冲伏安法,铁氰化钾氧化峰电流的变化值与凝血酶浓度在 1.52~63 nmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为0.92 nmol/L。     

基于石墨烯化学修饰电极的适体传感器

采用石墨烯(RGO)作载体,凝血酶适体(TBA)作探针,凝血酶为目标蛋白,电化学阻抗谱(EIS)为检测技术,建立了检测蛋白质的新方法。由于RGO可增大电极有效表面积并提高电极表面电子传输速率以及TBA的特异性识别能力,此方法具有较高的灵敏度和良好的选择性。采用本方法检测凝血酶的线性范围为0.3～10 fmol/L,检出限为0.26 fmol/L。本研究将RGO应用于电化学适体传感器,证实了RGO修饰电极在电化学适体传感器领域中潜在的应用价值。     

电化学和电化学发光核酸适体传感器

核酸适体具有亲合力强、选择性高、稳定性好、易于修饰等优点,广泛用于对目标物如蛋白质、小分子等的灵敏检测.电化学具有成本低、灵敏度高、仪器小巧等优点.近年来,构建基于核酸适体的电化学传感器,已经成为一个热门的研究领域.本文重点评述了2005年以来核酸适体的电化学传感器的研究进展,并展望其发展前景.     

基于核酸适体的电化学生物传感器*

核酸适体是一类体外筛选的、可与目标分子高效、高特异亲合的RNA或DNA寡核苷酸片段,与常规识别分子（如抗体等）相比,核酸适体作为一类新型识别分子具有明显特色和优势,已被广泛应用于生物传感等分子识别和应用研究领域。本文就基于核酸适体的电化学生物传感器（标记型和非标记型）的近期进展作简要评述,包括适体简介、标记型（“信号衰减”型、“信号增强”型、酶标记型和纳米粒子标记型）和非标记型电化学适体生物传感器等内容。     

多指示剂标记适体探针卡那霉素传感器的电化学行为与分析性能

以三分子亚甲基蓝(MB)标记适体探针为分子识别元件,构建了一种卡那霉素生物传感器.该传感器采用目标物诱导探针构型变化的信号转导机制.以Au-S化学法将适体探针自组装于金电极表面形成稳定的单分子层传感界面,利用交流伏安法和循环伏安法考察了传感过程的基础电化学行为和传感器分析性能.在优化条件下,相比于单分子MB标记,该传感...     

非标记夹心式电化学可卡因适体传感器的研究

设计一种基于双链核酸适体的非标记夹心式电化学适体传感器, 建立简单、高灵敏度的可卡因分析方法. 首先将末端巯基修饰的捕获适体探针组装在金电极表面, 构建可卡因适体传感器. 该传感器与目标分子可卡因和部分互补的检测适体探针作用后, 在电极表面形成适体/可卡因/适体复合物. 以六氨合钌为信号分子, 基于单链适体和适体/可卡因/适体复合物对六氨合钌吸附量的不同, 通过计时电量法检测电极表面吸附六氨合钌的还原电量, 进行可卡因的分析检测. 在优化的条件下, 还原电量与可卡因浓度在1～50 mmol/L范围内呈良好的线性关系, 检出限为0.1 mmol/L. 用于血清中可卡因的检测, 回收率为96.4%～104%. 该方法简单, 灵敏度高, 可作为一种通用型的适体传感器模型.     

基于电中性锇配合物的低背景DNA电化学传感器

采用紫外光谱和电化学方法研究了一种电中性锇配合物Os(DPPZ)(PC)(H₂O)DPPZ=联吡啶并[3,2-a,2',3'-c]吩嗪, PC=2,6-吡啶二羧酸}与DNA的相互作用. 紫外光谱结果表明, DNA的加入引起配合物特征吸收峰的减色及红移效应, 说明二者之间存在嵌插作用. 循环伏安实验结果表明, 配合物溶液中加入DNA后, 氧化还原峰电流降低且式电位正移, 证实了二者之间的嵌插作用模式. 将该配合物作为杂交指示剂对CaMV35S启动子基因片段进行检测发现, 在单链探针DNA修饰电极上未观察到指示剂的电化学信号, 而在杂交后的双链DNA电极上呈现灵敏的电化学响应, 表明传感器具有较高的信噪比. 定量分析实验结果表明, 在最佳条件下, 杂交指示剂在传感器上的还原峰电流与目标序列浓度在8.0×10^-10~2.8×10^-9 mol/L范围内呈良好的线性关系. 选择性实验结果表明, 该传感器对互补序列、碱基错配序列和非互补序列具有良好的识别能力.     

一种胶质瘤细胞的核酸适体电化学阻抗传感器

本文基于交流阻抗谱技术发展了一种新型的高灵敏核酸适体传感器用于胶质瘤细胞的检测。该传感器通过巯基在金表面的混合自组装,将腱肽蛋白c的核酸适体探针固定于金电极表面。基于腱肽蛋白在胶质瘤细胞表面的高表达,利用细胞与电极表面核酸适体探针的特异性生物识别对铁氰化物电化学阻抗的抑制,建立了胶质瘤细胞检测的核酸适体传感器。考察并优化了核酸适体/巯基丙酸混合自组装比例、反应时间、温度和离子强度等对传感器性能有显著影响的分析条件,结果表明该传感器的阻抗响应与胶质瘤细胞浓度呈线性关系,线性范围为100~50 000 cell/mL,其检出限可达50 cell/mL。     

基于纳米金适配体传感器的激光诱导检测凝血酶

利用激光可使纳米金修饰的双链DNA(dsDNA)去杂化和适配体的特异性,设计了一种新颖、稳定、可控且高灵敏的凝血酶检测方法。将两端分别修饰金纳米粒子与荧光标记物的核酸适配体与其互补链杂化制成稳定的dsDNA传感器,当凝血酶存在时,通过激光触发传感器去杂化释放适配体并与凝血酶结合,拉近金纳米粒子与荧光标记物的距离,产生猝灭使荧光信号发生变化。对激光照射时间、激光输出功率、温育时间等条件进行优化。在最优条件下,荧光强度变化值(ΔI)与凝血酶浓度在0.55~33 nmol/L范围内呈现出良好的线性关系,其线性回归方程为y=0.0082x+0.2714,相关系数R^2为0.98,血清中加标回收率为95.5~102.7%,且溶菌酶等无明显干扰。该方法可作为凝血酶的检测方法。     

适配体传感器检测凝血酶的研究进展

适配体是通过指数富集配体系统进化技术(SELEX)筛选得到的,能与多种目标物质高特异性、高选择性结合的寡核苷酸序列.适配体因合成简单、稳定性高、设计多样化、修饰方便、成本低等优点被用作为识别探针,并与不同的转导技术相结合,构建了多种类型的适配体传感器,并借助纳米材料独特的光、电特性,提高适配体传感器的性能.凝血酶是一种...     

基于适配体亲和毛细管电泳-激光诱导荧光检测的凝血酶分析

以一种高亲和力适配体作为亲和荧光探针,以自建的毛细管电泳-激光诱导荧光(CE-LIF)检测装置为基础,建立了一种高灵敏、快速测定人凝血酶的方法。荧光标记的凝血酶适配体特异性地与凝血酶结合并形成稳定的凝血酶-适配体复合物,采用CE-LIF对复合物进行分离检测,从而测定凝血酶浓度。探讨了盐离子种类及浓度对适配体与凝血酶结合的影响,并在选定的电泳条件下对凝血酶检测的线性范围、检出限和重现性进行了测定。结果表明,盐离子存在的条件下适配体与凝血酶的亲和力降低,不利于两者的结合;人血清溶液中,凝血酶浓度在0.25～10 nmol/L范围内与复合物峰面积具有良好的线性相关性(r20.991),检出限(S/N3)为55.6 pmol/L;精密度和回收率测定结果均能满足分析的要求。     

基于PbS量子点和金纳米颗粒的可卡因适体传感器的研究

本文采用水热法合成了硫化铅量子点,将其与壳聚糖混合后修饰在玻碳电极上,利用PbS与巯基之间的强烈的键和作用,直接将所合成的带巯基的与可卡因适体互补的DNA固定到电极上,将金纳米颗粒标记在可卡因适体作为示踪物检测可卡因,研制了一种新型的用于快速测定可卡因的适体传感器.该适体传感器与不同浓度的可卡因培育时,可卡因适体与可卡...     

Label-free aptamer biosensor for selective detection of thrombin

We fabricated a novel fluorescence biosensor for the selective detection of thrombin by using bovine serum albumin-capped CdS quantum dots (BSA-CdS QDs). Two kinds of designed DNA (DNA1 and DNA2) could bind to CdS QDs through the electrostatic interaction between DNA and Cd²⁺ on the surface of CdS QDs. The obtained DNA/BSA-CdS QDs kept stable in the solution with the fluorescence intensity obviously enhanced. Hairpin structure of DNA1contained two domains, one is the aptamer sequence of thrombin and the other is the complementary sequence of DNA2. When thrombin was added, it would bind to DNA1 and induce the hairpin structure of DNA1 changed into G-quadplex structure. Meanwhile, DNA2 would transfer from the surface of CdS QDs to DNA1 via hybridization, which resulted in the removal of DNA1 and DNA2 from the surface of CdS QDs, and led to the fluorescence intensity of CdS QDs reduced. Thus, the determination of thrombin could be achieved by monitoring the change of the fluorescence intensity of CdS QDs. The present method is simple and fast, and exhibits good selectivity for thrombin over other proteins. We have successfully detected thrombin in human serum samples with satisfactory results.     

毛细管区带电泳法考察牛凝血酶、核酸适配体与丹参活性分子间的相互作用

采用毛细管区带电泳法(CZE)研究牛凝血酶(B-Thr)、凝血酶核酸适配体(Apt29)与丹参中3种活性物质(丹参素钠(SAS)、原儿茶酸(PA)、阿魏酸(FA))间的相互作用。电泳条件为:毛细管长度40 cm,紫外检测波长214 nm,分离电压15 kV,压力进样3.45 kPa,进样时间5 s。分别固定3种活性药物分子的浓度,改变B-Thr或Apt29的浓度,采用Scatchard方程和非特异性结合方程计算结合常数(K_b),表征药物分子和B-Thr或Apt29的相互作用大小。结果表明,PA与B-Thr结合能力最强,K_b为3.39×104L/mol,FA与B-Thr的K_b为1.05×104L/mol,SAS与B-Thr未表现出结合能力;在与Apt29的相互作用的研究中显示,SAS基本未与Apt29结合,FA与Apt29结合能力强于PA与Apt29的结合能力,FA、PA与Apt29的K_b分别为1.48×104L/mol和1.32×104L/mol。该研究报道了丹参活性分子与B-Thr、Apt29的相互作用结果,可为核酸适配体(蛋白质)与中药分子相互作用的探索提供新方法,适配体与中药分子相互作用亦可为中药分子的靶点发现、靶向转运提供借鉴。     

基于聚苯乙烯微球放大的凝血酶化学发光检测新技术

本文以羧基96孔板为分离载体,核酸适配体作为分子特异性识别元件,聚苯乙烯微球作为放大载体,辣根过氧化物酶为标记物,构建了化学发光（CL）高灵敏度凝血酶检测新技术.实验结果表明：该放大技术不但灵敏度高,且抗干扰能力强,其他蛋白质如IgG、IgM、IgA、IgE、IFN均无明显干扰.聚苯乙烯微球放大体系中凝血酶的线性范围为7.8～250pmol/L,最低检测浓度可达3.9pmol/L;而不放大检测技术的线性范围为0.94～30nmol/L,最低检测浓度为0.46nmol/L,放大体系将检测灵敏度提高100多倍.综合而言,基于适配体识别和聚苯乙烯微球放大的凝血酶CL检测新技术具有通量大、简单快速和灵敏度高的特点,有望在凝血酶高通量检测领域获得应用.     

Electrochemical sensor based on chlorohemin modified molecularly imprinted microgel for determination of 2,4-dichlorophenol

A newly designed molecularly imprinted polymer (MIP) was synthesized and successfully utilized as a recognition element of an amperometric sensor for 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP) detection. The MIP with a well-defined structure could imitate the dehalogenative function of the natural enzyme chloroperoxidase for 2,4-DCP. Imprinted sensor was fabricated in situ on a glassy carbon electrode surface by drop-coating the 2,4-DCP imprinted microgel suspension and chitosan/Nafion mixture. Under optimized conditions, the sensor showed a linear response in the range of 5.0–100 μmol L⁻¹ with a detection limit of 1.6 μmol L⁻¹. Additionally, the imprinted sensor demonstrated higher affinity to target 2,4-DCP over competitive chlorophenolic compounds than non-imprinted sensor. It also exhibited good stability and acceptable repeatability. The proposed sensor could be used for the determination of 2,4-DCP in water samples with the recoveries of 96.2–111.8%, showing a promising potential in practical application.