基于自组装电化学免疫传感器对污泥中PCB77的检测

构建了一种基于L-半胱氨酸、 壳聚糖、 戊二醛和纳米金层层自组装技术的新型无标记、 高灵敏电流型免疫传感器, 并用于检测3,3',4,4'-四氯联苯(PCB77). 利用示差脉冲法研究了修饰电极表面的电化学特性以及测试溶液的pH值、 孵育时间和温度对免疫传感器性能的影响. 实验结果表明, 该免疫传感器在含不同浓度PCB77的磷酸盐缓冲溶液(PBS, pH=7.4)中于35 ℃下孵育30 min后, 在含有5 mmol/L K₃Fe(CN)₆/K₄Fe(CN)₆(摩尔比1:1)和0.1 mol/L KCl的PBS溶液(pH=6.0)中测定, 响应电流与PCB77浓度在0.1～160 ng/mL范围内呈良好的线性关系, R=0.9964, 检出限为0.01 ng/mL. 该传感器制备简单、 灵敏度高、 稳定性好, 可以重复使用. 将其用于检测实际污泥样品中的PCB77, 回收率为95%～112%.     

溶胶凝胶法固定抗体制备黄曲霉毒素免疫传感器

利用溶胶凝胶法,将正硅酸乙酯在HCl存在下水解形成的硅溶胶和黄曲霉毒素B1抗体的混合液涂于玻碳电极表面,制备非标记型电化学阻抗免疫传感器。以[Fe(CN)6]3-/4-的磷酸盐缓冲溶液为测试底液,分别研究传感器的循环伏安和交流阻抗行为。实验表明,电极因免疫反应所形成的复合物阻碍了[Fe(CN)6]3-/4-在电极表面的扩散,其氧化还原峰电流明显减小,电子转移阻抗随黄曲霉毒素浓度增加而线性增大。当介质pH=6.5和孵育时间为20 min时,免疫前后传感器的电子转移阻抗变化值最大。在此最佳条件下,传感器电子转移阻抗对黄曲霉毒素响应的线性范围为1.0～10μg/L;检出限为0.1μg/L(S/N=3)。此方法具有高的灵敏度和稳定性,可应用于食品中黄曲霉毒素的测定。     

用于检测癌胚抗原CEA的丝网印刷免疫传感器

采用溶胶-凝胶技术将电子媒介体亚甲基蓝和辣根过氧化物酶(HRP)标记的癌胚抗原(CEA)固定在一次性丝网印刷碳电极表面,制备了CEA免疫传感器。该免疫传感器在含CEA样品的溶液中培育后,抗原-抗体免疫结合物的形成会阻碍HRP活性中心与亚甲基蓝之间的电子传递,使HRP对H2O2电催化氧化的效率降低。循环伏安和计时电流法用于研究免疫电极的电化学特性,在优化的条件下催化效率的降低与CEA质量浓度分别在1.0~6.0μg/L和6.0~138μg/L范围内成线性关系,检出限为0.4μg/L,测定的组内和组间相对标准偏差分别为7.4%和11.2%。该测定无须分离、洗涤步骤,分析时间短,操作方便,检测成本低,具有实际应用价值。     

石墨烯-壳聚糖复合物修饰电极构建电化学免疫传感器对1-芘丁酸的检测研究

采用石墨烯(GS)和壳聚糖(CS)复合膜修饰玻碳电极(GS-CS/GCE),利用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)(4∶1)活化GS-CS/GCE,共价固定多环芳烃抗体(anti-PAHs),构建灵敏度高、稳定性好的非标记电流型免疫传感器,用于1-芘丁酸(PBA)的检测。运用扫描电子显微镜对GS-CS复合膜的形貌进行表征。在pH 7.0含10 mmol/L K3Fe(CN)6和0.1 mmol/L KCl的磷酸盐溶液中,通过循环伏安法和示差脉冲伏安法研究修饰电极表面的电化学性质,并考察了免疫传感器的电化学性能。研究表明,由于石墨烯和壳聚糖的协同作用,GS-CS修饰的玻碳电极在Fe(CN)64-/3-溶液中的峰电流明显增大,有利于提高免疫传感器的灵敏度。在优化实验条件下,电极表面的anti-PAHs抗体固定量显著提高,增强了电极的分子识别性能。由于anti-PAHs抗体-抗原结合物的导电性较差,免疫传感器的峰电流随着待测溶液中PBA浓度的增大而减小,PBA浓度在0.1～80μg/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.03μg/L。该免疫传感器重现性好、特异性强,用于实际样品的测定,回收率为90%～105%。     

基于Fe3O4@Au磁性纳米粒子修饰丝网印刷电极的微囊藻毒素免疫传感器研究

将核壳型Fe3O4@Au磁性纳米粒子修饰在丝网印刷工作电极表面,再通过纳米金和微囊藻毒素-(亮氨酸-精氨酸)抗体(anti-MCLR)之间的吸附作用,将抗体固定于电极表面,以牛血清白蛋白(BSA)封闭非特异性吸附位点,制得了检测MCLR的电流型免疫传感器。该传感器基于直接竞争的免疫分析模式,以辣根过氧化物酶偶联的微囊藻毒素(MCLR-HRP)为标记物,用差分脉冲伏安法检测微囊藻毒素,在优化的实验条件下,此免疫传感器响应的峰电流值与微囊藻毒素浓度在0.79～12.9μg/L范围内呈良好的线性关系,检测限为0.38μg/L。对实际水样进行了微囊藻毒素的加标回收实验,回收率在95%～107%之间。此免疫传感器具有测定速度快、灵敏高、携带方便等优点。     

亚甲基蓝为介体的甲胎蛋白免疫传感器的研制及应用

构建了快速测定血清中甲胎蛋白(AFP)含量的电流型免疫传感器,该免疫传感器是用壳聚糖固定电子媒介体亚甲基蓝和辣根过氧化物酶(HRP)标记的甲胎蛋白抗体于一次性丝网印刷碳电极(SPCE)表面制备而成。当该免疫传感器在含AFP样品的溶液中于30℃培育40 min后,抗原抗体的免疫结合会导致HRP标记对过氧化氢电催化氧化的效率降低。在优化的测定条件下,催化效率的降低与AFP浓度在5.0~110.0μg.L-1范围内呈线性关系,免疫分析的检出限为1.4μg.L-1(3σ)。对免疫传感器的精密度作了试验,同一支传感器测试结果的相对标准偏差为6.6%;当取3支用同一方法制备的传感器进行测试时,相对标准偏差为9.3%。放置7d后,传感器对AFP的响应值相当于初试值的88%,在pH 7.0的缓冲溶液中的还原电流为原值的96%。     

以自制的吗啡脂质体免疫传感器为工作电极差示脉冲伏安法测定尿液中吗啡的含量北大核心CSCD

制备了氮掺杂有序介孔碳/铂纳米粒子(Pt-N-OMC)复合材料,并用透射电镜对其进行表征。将此复合材料的Nafion溶液滴涂于金电极表面,制得Pt-N-OMC/Au修饰电极。另行制备了包埋有电活性物质亚铁氰化钾的脂质体,并在其水悬浮液中加入吗啡抗体溶液,制得吗啡免疫脂质体。将Pt-N-OMC/Au修饰电极插入吗啡免疫脂质体的吡咯溶液中,用循环伏安法扫描10次,利用吡咯的电聚合作用将吗啡抗体直接固定到上述修饰电极上,制得吗啡脂质体免疫传感器,作为工作电极,用差示脉冲伏安法测定尿样中吗啡的含量。结果表明:在pH 7.0的磷酸盐缓冲溶液中,吗啡的质量浓度在1.0～500.0μg·L-1内与其峰电流呈线性关系,检出限(3S/N)为0.120 7μg·L-1,加标回收率为95.8%～102%,测定值的相对标准偏差(n=6)为1.5%～4.7%。     

活化碳布电化学传感器对尿酸的检测研究

使用新型柔性碳布(CC)电极,实现了中性、无酶环境下对人体尿酸(UA)的检测。使用循环伏安法(CV)研究尿酸在碳布上的氧化还原特性并直接测定尿酸的含量;使用差分脉冲伏安法(DPV)研究人体内常见物质对尿酸测定的影响。结果显示,在0.01 mol/L磷酸盐缓冲溶液(PBS,pH=7.4)中,尿酸的浓度在10～400μmol/L范围内与氧化峰电流具有良好的线性关系,相关系数为0.9981,检出限为4.083μmol/L。此传感器具有一定的抗干扰性和良好的重复性、稳定性,可用于实际样品中尿酸的检测,测定的回收率为99.6%～109.2%。     

基于3,5-二溴水杨醛席夫碱镍配合物-氧化石墨烯电化学免疫传感器检测Anti-IgG含量的研究

应用物理吸附法将羊抗人IgG抗原直接固定于3,5-二溴水杨醛席夫碱镍配合物-氧化石墨烯修饰的金电极表面,制备电化学免疫传感器。采用循环伏安法和交流阻抗法对传感器进行表征,结果表明该传感器适合检测Anti-IgG浓度。同时探讨了缓冲液pH值、扫描速度、免疫反应温度、抗原与抗体配比对循环伏安峰电流的影响,结果表明在5~100mV/s扫速范围内,峰电流与扫速呈线性。孵育最优条件为25℃,h-IgG与Anti-IgG配比为1∶1。循环伏安法研究还表明Anti-IgG浓度在0.01~260μg/L范围内,线性关系良好,相关系数r2=0.993,检出限(S/N=3)为0.006μg/L,据此建立了检测Anti-IgG浓度的新方法。     

基于聚吡咯修饰膨胀石墨电极的甲胎蛋白电化学免疫传感器

构建了测定人血清中甲胎蛋白(AFP)的电化学免疫传感器。此免疫传感器的制备采用恒电位法在膨胀石墨(EG)电极表面合成聚吡咯(PPy),再以戊二醛(GA)作为交联剂,固定辣根过氧化酶标记的AFP抗体(HRP-anti-AFP)。此免疫传感器在含AFP的溶液中于35℃温育50 min后,再在传感器表面修饰普鲁士蓝(PB)作为电子介体,抗原抗体免疫结合产生的免疫复合物会导致HRP对PB催化氧化的效率降低。在优化条件下,AFP的浓度在0.01～300μg/L范围内呈线性关系,检出限为6.25 pg/mL(S/N=3)。这种基于PPy修饰EG电极的免疫传感器制备简单,灵敏度高且价格低廉,有望成为一次性电化学免疫传感器。     

纳米金与磁性纳米复合物构建电流型免疫传感器的研究

制备了易于磁性分离、硫堇(Thi)包覆的四氧化三铁(Fe3O4)纳米复合物。通过静电吸附作用,将萘酚(Nafion)、Thi包覆的Fe3O4复合纳米粒子层层修饰到玻碳电极表面,再利用Thi分子中的氨基吸附纳米金,最后固载甲胎蛋白抗体,从而制得灵敏度高、稳定性好的无试剂电流型甲胎蛋白免疫传感器。实验通过透射电子显微镜(TEM)对该复合纳米粒子进行表征,并用循环伏安法考察了电极的电化学特性。结果表明,Fe3O4/Thi复合纳米粒子修饰的电极在实验过程中呈现出良好的氧化还原活性,其检测范围为0.05～20μg/L,检出限为0.03μg/L。     

基于酪胺信号放大的新型免疫传感器

将酪胺应用于酶联免疫分析,建立了一种新的高灵敏伏安型免疫传感器。利用纳米金的静电吸咐和己二硫醇、巯基乙胺的自组装,将羊抗人IgG抗体固定到金电极表面上,以辣根过氧化物酶标记羊抗人IgG抗体为酶标抗体,以生物素化酪胺为酶底物,利用催化酪胺沉积反应,在传感界面沉积大量生物素,使原始信号得到几何级数的放大。结果表明,通过生物素化酪胺催化放大后,制得的免疫传感器对H2O2的催化能力增大近20倍,检测hIgG在1.5μg/L～22 mg/L范围内有良好的线性关系,检出限为0.1μg/L。用于实际试样的回收率的测定,结果良好。     

Oriented antibody immobilization for atrazine determination by a flow-through fluoroimmunosensor

An atrazine flow-through fluoroimmunosensor was developed, based on an oriented antibody covalently bound to Protein-A (Prot-A) immobilized on Controlled Pore Glass (CPG). Atrazine was detected “in-situ” by placing the immobilized antibody in the optical path of the flow cell. Immobilization of 30 μg of polyclonal anti-atrazine antibody on 0.5 g of Prot-A-CPG provided the highest sensitivity. The effect of several solvents on the covalently immobilized antibodies regeneration was evaluated, the optimum conditions being achieved by pumping 5% acetonitrile (pH = 3) at 0.15 mL/min for 100 s. The detection limit of the immunosensor was 0.7 μg/L and the reproducibility was 2% and 4% for 5 μg/L and 40 μg/L, respectively, in the optimum working concentration range (0.7–50 μg/L). This device allowed 12 samples per hour to be analyzed and had a life-time of 200 assays. Simazine and desisopropylatrazine (DIA) were not cross-reactive, desethylatrazine (DEA) has a cross-reactivity of 8% and propazine and prometryn of 44% and 27%, respectively. The immunosensor was applied to the determination of atrazine in tap and ground water samples spiked at the ¶10 and 30 μg/L concentration level.     

纳米金信号探针/石墨烯修饰免疫传感器检测微囊藻毒素

利用石墨烯纳米片层(GS)偶联牛血清白蛋白(BSA)标记的微囊藻毒素(MCLR)(BSA-MCLR)构建了纳米金(Au NPs)为信号探针的电流型免疫传感器。分别用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱对合成纳米材料进行表征;用循环伏安法研究修饰电极表面的电化学特性。通过待测MCLR与固定的BSA-MCLR竞争结合抗体(anti-MCLR),之后恒电位将Au NPs氧化为Au Cl-4,再利用差分脉冲伏安法(DPV)进行阴极电位扫描,还原Au Cl-4为Au,以产生的峰电流值为检测信号,测定MCLR浓度。最佳实验条件下,用免疫传感器测定MCLR的线性范围为0.1~50μg/L,检出限为0.05μg/L。对传感器的重现性、稳定性和选择性进行了考察。相较于酶标探针,以Au NPs为信号探针标记抗体,可使检测过程更经济便捷,稳定性更强,检测效果良好。     

基于碳纳米管修饰玻碳电极的唾液sIgA可再生免疫传感器

将壳聚糖(CHI)分散的羧基化多壁碳纳米管(MWCNT)吸附到玻碳电极(GCE)表面,形成负电荷界面,利用静电吸附和金-氮(Au-N)、金-硫(Au-S)共价键作用将阳离子电子媒介体硫堇(THI)和纳米金颗粒(GNPs)层层自组装到电极表面,通过纳米金单层吸附唾液分泌性免疫球蛋白A(sIgA),最后用辣根过氧化物酶(H...     

基于银沉积电化学溶出分析的超灵敏甲胎蛋白传感器

制备了基于金标记物诱导银沉积电化学溶出分析的超灵敏甲胎蛋白传感器。通过壳聚糖将多壁碳纳米管修饰在玻碳电极上,利用戊二醛共价固定捕获抗体制得传感器。通过夹心免疫反应,抗体功能化的纳米金被捕获到传感器表面并进一步诱导银沉积。沉积的纳米银可在KCl溶液中直接通过阳极溶出法进行分析,从而实现对α-甲胎蛋白的检测。利用甲胎蛋白作为模型分析物,在0.02～200μg/L范围内,电流强度随着甲胎蛋白的质量浓度呈线性降低(r=0.992 8),检出限(S/N=3)为8 ng/L。将该传感器用于3个血样中甲胎蛋白的测定,所得结果与电致化学发光法测定结果一致。该免疫传感器显示了良好的稳定性、重复性和准确度,在临床诊断中具有较好的应用前景。     

Electrochemical Immunosensor for Lactate Dehydrogenase Detection Through Analyte-driven Catalytic Reaction on Multi-walled Carbon Nanotubes and Gold Nanoparticle Modified Carbon Electrode

A novel electrochemical immunosensor for lactate dehydrogenase (LDH) detection was proposed based on analyte-driven catalytic reaction by attaching LDH antibodies on multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and gold nanoparticles (AuNPs) modified glassy carbon electrodes (GCE). As LDH was captured by the antibodies on electrode surface, it catalyzed the formation of pyruvate and the reduced form of nicotinamide adenine dinucleotide (NADH), thus a sensitive electrochemical signal obtained from the above redox reaction was recorded by differential pulse voltammetry (DPV). Under optimum conditions, the developed immunosensor exhibits high sensitivity for LDH quantification ranging from 0.001 μg/mL to 0.5 μg/mL with a low detection limit at 0.39 ng/mL. This developed immunosensor reveals ideal accuracy and feasibility for LDH detection in Streptococcus uberis (S. uberis) induced bovine mammary epithelial cells (MECs) samples by comparison with conventional commercial kit, which shows remarkably application potential in diseases diagnosis.     

A Selective Immunosensor for D‐dimer Based on Antibody Immobilized on a Graphene Electrode with Incorporated Lipid Films

The present article describes a miniaturized potentiometric D‐dimer biosensor on graphene nanosheets with incorporated lipid films. The graphene electrode was used for the development of a very selective and sensitive immunosensor for the detection of D‐dimer by immobilizing the mouse anti human D‐dimer antibody on stabilized lipid films. The immunosensor responded for the wide range of D‐dimer concentrations with fast response time of ca. 15 s. The presented potentiometric D‐dimer biosensor is easy to construct and exhibits good reproducibility, reusability, selectivity, rapid response times, long shelf life and high sensitivity of ca. 59 mV/decade over the D‐dimer logarithmic concentration range from 10^?6 μg/L to 10^?3 μg/L.     

Label-free Microcantilever Immunosensor Based on a Competitive Immunoassay for the Determination of Clenbuterol

A label-free microcantilever immunosensor based on a competitive immunoassay is reported for the determination of clenbuterol. The immunosensor was fabricated by modifying clenbuterol–ovalbumin on the gold surface of the microcantilever with crossing linkage by L-cysteine and glutaraldehyde. Atomic force microscopy was utilized to characterize the construction of immunosensor and to measure the deflection of the microcantilever. The deflection response of the microcantilever was in negatively proportional to the concentration of clenbuterol from 1.0?×?10^?2 to 20?µg/L with a limit of detection of 1.0?×?10^?2?µg/L. The fabricated immunosensor was used to determine clenbuterol in pork samples with satisfactory results. In addition, the results were in accordance with those obtained by high-performance liquid chromatography. The reported immunosensor displayed high sensitivity and specificity together with excellent repeatability and reliability.