红霉素分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器的研究

以红霉素为印迹分子,聚苯乙烯二维光子晶体为模板,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸甲酯为交联剂,2,2-二乙氧基苯乙酮为引发剂,紫外光引发聚合,在甲醇-乙酸(9∶1, V/V)中洗脱印迹分子,得到能够特异性识别红霉素的分子印迹二维光子晶体水凝胶.通过测试德拜环直径变化,研究了此水凝胶在红霉素溶液中的响应性能.实验结果表明,当红霉素的浓度从0增加到1×10-6 mol/L时,德拜环直径增加6 mm, 相应的晶格间距减小30 nm.此外,水凝胶在1×10-6 mol/L红霉素的类似物罗红霉素、琥乙红霉素溶液中,德拜环直径仅分别增加1.5和2.0 mm,表明此光子晶体水凝胶具有良好的选择性,有望用于红霉素低成本的简易检测.     

壬基酚分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器

以聚苯乙烯二维光子晶体为模板,壬基酚(NP)为印迹分子,甲醇为溶剂,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂(EGDMA),2,2-二乙氧基苯乙酮(DEAP)为引发剂,经紫外光引发聚合,得到了可特异性识别壬基酚的分子印迹二维光子水凝胶传感器.通过测量德拜衍射环直径(D)的变化(ΔD)来判断传感器的响应性能.实验结果表明,在壬基酚溶液中,水凝胶的体积膨胀导致凝胶中光子晶体的粒子间距增大,德拜衍射环直径减小.随着溶液中NP的浓度从0增加到1×10^?5 mol/L,德拜衍射环的直径减小了8.0 mm,相应的光子晶体的颗粒间距增加了25.1 nm.在1×10^-13～1×10^-8 mol/L范围内,德拜衍射环直径的变化与壬基酚浓度的对数值(lgc)呈线性关系,制备的传感器检出限低至1×10^?13 mol/L,具有较高的灵敏度、良好的特异性识别能力和稳定的可重复利用性,并且可以实现对壬基酚的可视化检测.     

糖蛋白印迹二维光子晶体水凝胶传感器的构建

制备了一种特异性识别糖蛋白的二维光子晶体分子印迹水凝胶。以刀豆蛋白A(Con A)为模板分子,甲叉双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,丙烯酰胺(AAm)与4-乙烯基苯硼酸为功能单体,N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TEMED)为引发剂,过硫酸铵(APS)为催化剂,在聚苯乙烯二维光子晶体(PC)表面产生聚合反应形成水凝胶,接着用10%的乙酸溶液洗脱模板分子,制备了可对Con A特异性识别的二维光子晶体分子印迹水凝胶(MIPs)传感器。结果表明,当MIPs的交联度为10%时,德拜环的直径变化最显著,对目标物的识别最灵敏。该传感器对Con A在0~0.5 mg/mL范围内具有良好的响应与识别能力,可用于目标物的富集和即时检测。同时,苯硼酸的引入,增加了印迹空穴的识别位点,进一步改善了印迹材料对糖类分子的特异识别性。该水凝胶传感器在卵清白蛋白(OVA)、牛血红蛋白(BHb)、溶菌酶(Lyz)、胰蛋白酶(Try)溶液中德拜环的直径变化远小于识别相同浓度的Con A引起的德拜环直径的变化,表现出良好的选择性。该方法操作简单,成本低廉,可重复使用,不需特殊仪器设备,可拓展到其它糖蛋白,实现糖类目标蛋白的即时快速检测。     

高灵敏度二维光子晶体水凝胶Cu~(2+)传感器

以聚苯乙烯二维光子晶体阵列为模板,戊二醛为交联剂,制备了聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶(PVA 2DPCH),再以巯基乙酸为酯化剂,通过聚乙烯醇(PVA)的巯基化改性,得到巯基化聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶(PVA-SH 2DPCH).利用德拜环法,研究了PVA-SH 2DPCH对Cu~(2+)的响应行为.结果表明,PVA-SH 2DPCH对Cu~(2+)具有超灵敏响应,在Cu~(2+)溶液中,凝胶收缩,其德拜环直径(D)随Cu~(2+)浓度的增大而增大,当Cu~(2+)浓度由0增加至10-15 mol/L时,其德拜环直径即可增加0.45 cm,当浓度继续增大到10~(-7) mol/L时,其德拜环直径(ΔD)可增加0.85 cm.当Cu~(2+)浓度在10~(-15)～10~(-7) mol/L范围内时,PVA-SH2DPCH的德拜环直径变化(ΔD)与Cu~(2+)浓度(c)呈线性关系,其线性回归方程为ΔD=1.195+0.0493×logc,(ΔD, cm;c, mol/L),R~2=0.99899.以制备的PVA-SH 2DPCH为Cu~(2+)传感器,利用德拜环法表征溶液中Cu~(2+)的浓度,方法简单快速兼具无标记、可视化检测的特点,为现场实时检测Cu~(2+)提供了可能.     

苯胺分子印迹光子晶体水凝胶传感器的研究

基于分子印迹与光子晶体技术,制备了一种高灵敏、特异性好的苯胺水凝胶光学传感器。以Stober法制作的SiO_2微球作为三维光子晶体模板,苯胺为印迹分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸甲酯为交联剂,2,2-偶氮二异丁腈为光引发剂,在紫外光下引发聚合,并在三氯甲烷(加入适量乙醇)中洗脱印迹分子,最终得到具有对苯胺分子有传感功能的分子印迹光子晶体水凝胶传感器。实验结果表明,该传感器对苯胺分子具有良好的识别能力,当苯胺的浓度从0增加到1×10~(-4)mol/L时,通过光谱仪检测出的吸收峰偏移了42 nm。此外,该传感器在苯胺的结构类似物甲基苯胺的缓冲液的响应位移明显较小,表明该传感器具有良好的选择性。     

基于聚丙烯酸二维光子晶体水凝胶的阳离子表面活性剂传感器

以聚苯乙烯二维光子晶体为模板,丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,2,2-二乙氧基苯乙酮为引发剂,紫外光引发聚合,制备聚丙烯酸二维光子晶体水凝胶(PAA 2D-PCH),利用德拜环法研究了其对阳离子表面活性剂的刺激响应行为.实验结果表明,在pH=7.4的磷酸盐缓冲溶液中,PAA 2D-PCH对阳离子表面活性剂有灵敏的响应,凝胶体积收缩,引起颗粒间距减小,德拜环直径增大,衍射波长蓝移,当氯化十六烷基吡啶(CPC)、溴化十六烷基吡啶(CPB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)浓度由0增加到4×10~(-3) mol/L时,德拜环直径分别增加了5.95、5.50、5.05 cm,颗粒间距分别减小了380、364、341 nm;而在阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂溶液中,PAA 2D-PCH的德拜环直径基本保持不变,表明其对阴离子型、非离子型和两性离子表面活性剂均无响应.该PAA 2D-PCH制备简单,有望作为传感器用于水体中阳离子表面活性剂的检测,无需复杂的仪器设备,操作方便、可重复利用,兼具可视化的特点.     

2,4,6-三氯酚分子印迹光子晶体水凝胶传感器的研究

以SiO2三维光子晶体为模板,2,4,6-三氯酚为印迹分子,甲醇为溶剂,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸甲酯为交联剂,通过紫外光引发聚合,在2%氢氟酸溶液中去除光子晶体模板,0.015 mol/L NaOH溶液中洗脱印迹分子,制得2,4,6-三氯酚检测用分子印迹光子晶体水凝胶传感器。结果表明,传感器对2,4,6-三氯酚具有良好的响应与识别能力,在2,4,6-三氯酚浓度由0增加到6×10-4 mol/L过程中,吸收峰红移31 nm;浓度继续增加,吸收峰开始发生蓝移;当浓度增加到1×10-3 mol/L时,吸收峰蓝移56 nm,响应时间仅需要30 min。2,4,6-三氯酚分子印迹光子晶体水凝胶传感器具有高灵敏、高选择、易操作等优点,可实现对2,4,6-三氯酚的裸眼检测。     

水相分子印迹光子晶体水凝胶传感器检测尿液中的痕量吗啡

结合水相分子印迹和光子晶体技术构建了吗啡分子印迹光子晶体水凝胶传感器,并成功用于生物样品中痕量吗啡的筛查.以吗啡为印迹模板,甲基丙烯酸为单体,乙二醇二甲基丙烯酸甲酯为交联剂,填充至二氧化硅光子晶体模板孔隙中进行共价型分子印迹聚合,在1％ HF溶液中除去光子晶体模板,并洗脱印迹模板分子,即可得到具有目标分子传感功能的分子印迹光子晶体水凝胶传感器.此传感器在水相环境中对吗啡分子的识别能力良好,可以在不需要标记的情况下,将目标分子的识别转变为衍射峰的位移,该光学信号通过传感器颜色的变化表现出来,吗啡浓度由10 pg/mL增加到1μg/mL过程中,衍射峰最大偏移达到38 nm,并且抗干扰能力强,检出限为0.1 μg/L,响应时间为40 s,可以重复使用.此检测平台不需要对样品进行处理,便可准确、灵敏、快速地检测复杂样品中的目标分析物.     

甲基丙烯酸/丙烯酰胺双单体共聚反蛋白石光子晶体的制备

以烧结后的二氧化硅光子晶体为模板,采用溶胶凝胶法向模板间隙填充以甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酰胺(AM)为双功能单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂的聚合物前驱液,制备了甲基丙烯酸/丙烯酰胺共聚(PMAM)双单体反蛋白石凝胶光子晶体.通过紫外可见光谱分析表明,反蛋白石结构的凝胶膜对pH响应范围在4.0～7.0之间.由于其不受离子强度的影响,除了可以作为pH传感器外,还可以作为金属离子及生物小分子等分子印迹光子晶体传感器的基体膜.     

分子印迹纳米胶体阵列检测爆炸物的研究

以三硝基甲苯(TNT)为模板,丙烯酰胺为功能单体,采用乳液聚合法制备具有单分散性的TNT分子印迹胶体小球.通过垂直沉降法自组装,并用胶带将得到的具有蛋白石结构的分子印迹胶体阵列(MICA)固化.研究其在不同比例的甲醇/水溶液中的光学响应,并在最优检测环境下进行特异性吸附实验.实验表明,当甲醇/水的体积比为7∶3,TNT浓度为20 mmol/L时,反射峰红移近24 nm,为非印迹胶体阵列红移量的1.4倍,为TNT结构类似物的23倍.MICA在实现对光子晶体传感器制备简化的同时,提供了对TNT进行快速裸眼检测的可能性.     

聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶的制备及乙醇响应行为

以单分散的聚苯乙烯微球乳液为原料, 采用针尖注射法制备了聚苯乙烯二维光子晶体阵列, 采用聚乙烯醇填充二维光子晶体阵列, 以戊二醛为交联剂, 得到聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶(PVA·2DPCH). 通过测定PVA·2DPCH在不同浓度的乙醇/水溶液中的德拜环直径(D)变化, 研究了PVA·2DPCH对乙醇的响应行为. 结果表明, 在乙醇体积分数为0~60%范围内, PVA·2DPCH对乙醇没有明显响应, 德拜环直径基本保持不变; 当乙醇体积分数超过60%时, PVA·2DPCH对乙醇表现出敏感响应, 其德拜环直径随乙醇体积分数的增大而增大, 响应时间仅需30 s; 在乙醇体积分数为60%~100%范围内, PVA·2DPCH的德拜环直径变化(ΔD)与乙醇体积分数(V_e)呈线性相关: 当60%≤V_e≤75%时, 其线性回归方程为ΔD=50.30V_e-31.74, r²=0.9734; 当75%<V_e≤100%时, 其线性回归方程为ΔD=111.14 V_e-74.03, r²=0.9902. 以制备的PVA·2DPCH为乙醇传感器, 利用德拜环法测定市售酒精消毒液中乙醇含量, 方法简单快速, 兼具无标记、 可视化检测的特点.     

磺胺异噁唑印迹聚合物的制备与选择结合性能的研究

以磺胺异唑为模板分子, 二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂, 分别用甲基丙烯酸和4_乙烯基吡啶为功能单体, 采用牺牲硅胶法合成了磺胺异唑分子印迹聚合物; 通过静态平衡结合法和Scatchard分析法, 系统研究了不同单体对聚合物识别性能和选择性的影响; 对比磺胺异唑和磺胺二甲嘧啶的结合特性, 以4_乙烯基吡啶为功能单体的印迹聚合物具有较好的选择性; Scatchard分析表明, 该印迹聚合物在印迹过程中形成了两类不同的结合位点, 计算了离解常数分别为2.01×10-4 和7.30×10-3 mol/L。     

温敏性水杨酸分子印迹水凝胶的合成与性能研究

以水杨酸为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,N-异丙基丙烯酰胺为温敏单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,采用本体聚合法,60℃热聚合制备了温度敏感的分子印迹(MIP)水凝胶,其最低临界溶解温度(LCST)在40℃左右.该分子印迹水凝胶对水杨酸显示了高的选择识别性,非分子印迹水凝胶则表现出低的选择性.温敏性分子印迹水凝胶的吸附容量达6.35 mg/g,是非印迹水凝胶的3.66倍.相对于未添加温敏单体的分子印迹聚合物,温敏性水杨酸分子印迹水凝胶对目标分子的吸附和洗脱效率分别提高33.3％和50％,并实现了温度响应的水凝胶结合、释放水杨酸的功能.     

磺胺异(口恶)唑印迹聚合物的制备与选择结合性能的研究

以磺胺异噁唑为模板分子,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,分别用甲基丙烯酸和4-乙烯基吡啶为功能单体,采用牺牲硅胶法合成了磺胺异噁唑分子印迹聚合物;通过静态平衡结合法和Scatchard分析法,系统研究了不同单体对聚合物识别性能和选择性的影响;对比磺胺异噁唑和磺胺二甲嘧啶的结合特性,以4-乙烯基吡啶为功能单体的印迹聚合物具有较好的选择性;Scatchard分析表明,该印迹聚合物在印迹过程中形成了两类不同的结合位点,计算了离解常数分别为2.01×10-4和7.30×10-3mol/L.     

基于自组装与电聚合联用制备磺胺甲噁唑分子印迹传感器及特性研究

以磺胺甲噁唑为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,马来松香丙烯酸乙二醇脂为交联剂,采用自组装与电聚合相结合方法,制备了一种对磺胺甲噁唑具有特异性识别位点的分子印迹电化学传感器。通过循环伏安法(CV)、示差脉冲伏安法(DPV)和安培计时法(I-t)表征了该印迹传感膜的电化学性能。结果表明,该传感器具有良好的选择性和灵敏度。在5.0×10-6~2.4×10-3mol·L-1浓度范围内峰电流与浓度呈良好线性关系(R=0.9943);检测限1.67×10-7mol·L-1(S/N=3);达到稳定电流所用时间小于2s。利用此方法成功测定了药物中磺胺甲噁唑的含量。     

分子印迹聚合物修饰电化学晶体管检测抗坏血酸分子

以抗坏血酸(AA)为模板分子、邻苯二胺(o-PD)为功能单体,在金电极表面电聚合制备分子印迹聚合物膜(MIP),并以该MIP修饰的电极为栅极制备了具有高选择性、高灵敏度的AA电化学晶体管(OECT)传感器件。应用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)对分子印迹聚合物电极进行一系列的表征与检测。实验结果表明:以pH=5.2,浓度为0.2mol/L HAc-NaAc(体积比2.1∶7.9)的缓冲液为背景溶液,o-PD与AA的物质的量之比为1∶2,以0.5V/s的扫描速率在0~0.8V内扫描20圈,所得分子印迹膜电极性能最佳。应用以该分子印迹修饰电极作为栅极的电化学晶体管检测AA,得到AA浓度的检测限为0.3μmol/L,沟道电流与AA浓度在0.3~3μmol/L(低浓度)与3~100μmol/L(高浓度)这2个范围内成线性关系。     

碱性橙Ⅱ印迹传感器的制备及其应用

以纳米石墨烯和纳米银作为修饰材料修饰工作电极,制备一种以碱性橙Ⅱ为模板分子,邻氨基苯酚和邻苯二胺为复合功能单体的新型快速检测碱性橙Ⅱ的印迹传感器。运用紫外光谱法选择最佳功能单体,并研究了模板分子与功能单体之间的作用形式和作用强度,采用电化学分析法优化各种制备条件,用甲醇?0.4 mol/L NaOH水溶液（体积比2∶1）洗脱模板分子,得到分子印迹电极,并对印迹电极的分析性能进行了研究。实验结果表明,该印迹传感器对碱性橙Ⅱ具有高选择性,样品加标平均回收率为88.45%～101.40%,相对标准偏差（RSD）在1.31%～2.83%之间（n=5）,线性范围为3.0×10^-9～5.0×10^-5 mol/L,检出限为1.0×10^-9 mol/L。该传感器成功应用于食品中碱性橙Ⅱ残留的快速检测。     

自组装碳纳米管-氯洁霉素分子印迹溶胶-凝胶电化学传感器研究

结合自组装技术, 采用电聚合方法在碳纳米管修饰金电极表面制备对氯洁霉素具有特异性识别位点的分子印迹溶胶-凝胶薄膜, 成功构建了一种新型印迹溶胶-凝胶电化学传感器. 通过循环伏安法(CV)、示差脉冲法(DPV)、安培计时法(I-t)和扫描电镜(SEM)表征了该印迹溶胶-凝胶膜的电化学性能和表面形貌. 结果表明, 该传感器具有良好的选择性和灵敏度, 氯洁霉素在多壁碳纳米管修饰的印迹溶胶-凝胶传感器上的响应明显提高. 该印迹溶胶-凝胶传感器对氯洁霉素的浓度响应线性范围为5.0×10^-7~8.0×10^-5 mol/L, 检出限为2.44×10^-8 mol/L. 该传感器被成功地用于人体尿液中氯洁霉素的分析测定.     

分子印迹电化学传感器检测水杨酸

以水杨酸(SA)为模板分子,邻苯二胺(o-PPD)及吡咯(Py)为复合功能单体,在石墨烯修饰的玻碳电极表面制备分子印迹电化学传感器(MIP/GO/GCE),用扫描电镜(SEM)观察印迹膜的表面形貌,方波伏安法(SWV)和循环伏安法(CV)对分子印迹传感器的性能进行表征。通过优化实验条件,显示SA浓度在1.0×10-8~1.0×10-2 mol/L范围内,分子印迹传感器峰电流与SA浓度负对数具有良好的线性关系,检出限为8.6×10-9 mol/L。该传感器对SA具有良好的选择性,样品回收率为101%~106%,相对标准偏差(RSD)为3.8%。SA分子印迹传感器的制备简单、抗干扰性好、灵敏度高、成本低廉,具有较好实用价值。     

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。