纳米材料电化学与生物传感器——有机微污染物检测新途径

本文介绍了近年来纳米材料电化学与生物传感器在有机微污染物检测中的研究现状,分析了这些传感器中纳米材料修饰电极的特点,重点阐述了纳米材料在有机微污染物检测中的重要作用,列举了一些纳米材料电化学与生物传感器在有机微污染物检测中的应用。最后对纳米材料电化学与生物传感器用于有机微污染物的检测研究进行了简要评述和展望。     

亚硝酸盐电化学传感器研究进展

亚硝酸盐被广泛用于工业和农业生产,在食品、饮用水、生物和环境中普遍存在。但是,亚硝酸盐是一种有毒的污染物,对人体有很大的危害。近年来发展了很多检测亚硝酸盐的方法,其中电化学法由于具有简单、快速、灵敏、价格低廉等优点而备受青睐。本文从复合电极修饰层材料的角度,综述了近年来基于碳材料、金属材料、金属有机骨架化合物、导电聚合物、酶的纳米复合电极在检测亚硝酸盐的纳米电化学传感器中的研究进展,重点介绍了电极构建和亚硝酸盐检测方法,对亚硝酸盐电化学传感器的发展前景进行了展望。     

基于石墨烯及CeO2-Au的一次性弓形虫IgM抗体免疫传感器

在丝网印刷碳电极(SPCE)表面修饰石墨烯-壳聚糖(GPCS)复合膜和CeO2-Au纳米粒子,利用CeO2-Au纳米粒子对弓形虫特异性抗原(Tg-Ag)的固定,构建了用于弓形虫IgM抗体(Tg-IgM)检测的一次性电流型免疫传感器.采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对该免疫传感器的修饰进行表征,利用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和差分脉冲伏安法(DPV)进行电化学性能检测.响应电流与Tg-IgM的浓度在7.5×10-4～24 AU mL-1的范围内呈线性相关,检测限为4.4×10-4AU mL-1.该免疫传感器具有良好的灵敏度、特异性、稳定性和重复性.与ELISA方法相比,该方法结果可靠,孵育时间短,可用于临床上Tg-IgM的检测.     

基于介孔碳的电化学酪氨酸酶生物传感器法测定水体中的苯酚及高效液相色谱法评价

采用新型的介孔碳材料作为固载酪氨酸酶的检测平台构建生物传感器,应用于水体环境中苯酚污染物的检测,并通过高效液相色谱法对电化学酪氨酸酶生物传感器法的准确性进行了评价。研究表明,介孔碳的"空间限制效应"能够防止酪氨酸酶(三维尺寸为6.5 nm×9.8 nm×5.5 nm)体外去折叠失活。基于介孔碳材料构建的电化学酪氨酸酶生物传感器在苯酚污染物检测方面显示了优良的性能,其重现性、灵敏度、稳定性、选择性以及检出限均比较令人满意。基于介孔碳的电化学酪氨酸酶生物传感器对苯酚污染物的检出限达到20 nmol/L,线性范围为0.1~10 μmol/L。采用基于介孔碳的电化学酪氨酸酶生物传感器和高效液相色谱法对实际水样品进行测定结果比对,结果表明该生物传感器方法检测结果准确、有效,适合于苯酚污染物突发污染事件的应急检测。     

基于纳米ZrO_2和纳米Pt-Pd复合物修饰电极的甲醛传感器研究

甲醛是城市生态系统中对人居环境质量有重要影响的环境污染物,被世界卫生组织确认为致癌和致畸物质,对其进行实时检测有重要的意义.电化学传感器法是一种简便、快速、可靠且适合现场检测的方法~([1～3]).     

倏逝波光纤免疫传感器探头的修饰及表征

光纤探头上修饰生物识别分子是倏逝波光纤免疫传感器实现目标物检测的关键步骤. 以微囊藻毒素-LR (microcystin-LR, MC-LR)为例, 采用先将小分子半抗原MC-LR与经戊二醛活化的惰性蛋白(OVA)反应生成复合物MC-LR-OVA, 然后将该复合物通过双功能试剂连接到硅烷化后的光纤探头表面, 并采用XPS和倏逝波全光纤免疫传感器对其修饰效果进行表征. 结果表明, 修饰后探头表面化学元素组成随不同修饰步骤发生了显著的变化, MC-LR-OVA被共价键合到探头表面上. 探头对MC-LR抗体表现出强烈的特异性响应, 而对其它抗体蛋白的非特异性吸附很弱, 并且具有良好的再生性能. 因此, 该修饰方案适用于环境小分子污染物的检测.     

无标记型免疫传感器的原理及其应用

无标记型免疫传感器能够直接测定生物样品，测定过程中无需预先对被测物进行标记，适应直接、实时、原位、在线的痕量免疫分析，已经广泛应用于临床医学、环境、制药、食品等分析领域中。表面等离子共振(SPR)型免疫传感器、石英晶体微天平(QCM)型免疫传感器、电容型免疫传感器即是目前报道较多的3种无标记型免疫传感器。本文分别对这3种免疫传感器检测原理、传感器构建方式以及在生物分子检测中的应用进行了简要综述。     

平面波导型荧光免疫传感器的制备与应用

研究了一种基于全内反射荧光和免疫检测原理的传感器系统,它可用于检测水环境中的有机污染物,如2,4-D、藻毒素等.本系统采用长波长的荧光染料Cy 5.5,以氦氖激光器作为激发光源,结合流动注射分析系统,能够快速方便地对传感基片上发生的免疫反应进行测定.本研究介绍了平面波导型荧光免疫传感器的检测原理、系统结构设计、传感基片的修饰、小分子配基的固定和系统测试结果.实验结果表明,系统具有很高的稳定性,对荧光染料的响应灵敏度可达1nmol/L;修饰后的传感基片基本不对蛋白产生非特异性吸附,而对不同浓度小分子配基抗体的响应符合Logistic方程;传感基片重复使用20个周期后,性能没有明显的下降.     

基于PoPD-MWCNTs-离子液体/纳米金的髓过氧化物酶免疫传感器

在离子液体([EMIM]Br)中, 将聚邻苯二胺(PoPD)-多壁碳纳米管(MWCNTs)复合物原位电聚合到金电极(Au)表面, 利用纳米金固载髓过氧化物酶(MPO)抗体, 构建了一种用于MPO检测的无需标记的电流型免疫传感器. 采用循环伏安法(CV)和扫描电子显微镜(SEM)对修饰过程进行表征. 探讨了邻苯二胺单体浓度、pH、孵育时间和孵育温度对该免疫传感器性能的影响. 实验结果表明, 该传感器在最适条件下对MPO响应良好, 其线性范围为0.25～350 ng/mL, 线性相关系数为0.9985, 检出限为0.07 ng/mL. 该电流型免疫传感器具有稳定性好、灵敏度较高、特异性好、结果准确可靠和可再生等优点, 可应用于临床检测.     

C反应蛋白电化学免疫传感器的研究进展

C反应蛋白（CRP）是炎症、心血管、冠心病以及败血症等疾病的临床生物标志物,经常用于评估和监测多种疾病,具有重要的临床意义。电化学免疫传感器具有多功能性、操作简单、成本低以及体积小等特性,已经广泛应用于临床诊断、环境检测、制药工程等领域。基于抗体和适配体2种生物识别元件,分析了这2类电化学免疫传感器的优缺点,概述了其在检测CRP中的研究进展,并展望了CRP电化学免疫传感器的研究方向。