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.     

微芯片毛细管电泳电化学/电化学发光同时检测药物分子

提出了基于毛细管电泳芯片的电化学和电化学发光同时检测技术.在此芯片系统中,三联吡啶钌Ru(bpy)₃²⁺[Tris(2,2'-bypiridyl) ruthenium(Ⅱ)]既作为电化学发光(ECL)检测所需的发光试剂与被分析物反应,生成激发态的Ru(bpy)₃^2+*,从而产生电化学发光信号;又具有催化作用参与电极表面的电化学反应,从而得到增强的电流响应.电化学信号与电化学发光信号同时产生并被分别纪录,从而实现了电化学和电化学发光的同时检测.这种芯片由两部分构成,分别是带有分离和进样通道的聚二甲基硅氧烷(PDMS)层和ITO(Indium tin oxide)工作电极底片.PDMS层与ITO电极底片采用可逆键合的方式组成芯片,该芯片大大简化了操作过程,提髙了发光信号的采集效率.在整个实验过程中,ITO电极表现出良好的稳定性,可长时间多次使用.选用山莨菪碱和氧氟沙星两种药物分子作为被分析物,对芯片系统性能进行了表征.     

单个Nafion@Ru和Au-Nafion@Ru纳米粒子的电化学和电化学发光碰撞行为研究

通过静电作用在Nafion和Au-Nafion纳米粒子(NPs)上负载钌联吡啶(Ru(bpy)₃²⁺)分别制得Nafion@Ru和Au-Nafion@Ru NPs.分析并比较了Au-Nafion@Ru和Nafion@Ru NPs在金超微电极(Au UME)上随机碰撞产生电流响应峰的平均峰大小、峰电量和单峰持续时间,建立了以Au-Nafion@Ru NPs为主体的电化学碰撞体系.研究结果表明,制备的Au-Nafion@Ru NPs因其特殊结构,Nafion和AuNPs的共同参与增加了NPs与Au UME的有效接触或碰撞面积,产生了更强的电化学碰撞响应信号.在Au-Nafion@Ru NPs-三正丙胺(TPrA)体系中,同时使用电流-时间曲线和电化学发光(ECL)-时间曲线监测Au-Nafion@Ru NPs碰撞Au UME产生的电化学和ECL瞬变信号,建立了单个Au-Nafion@Ru NPs-TPrA在Au UME上瞬变电化学信号与ECL信号之间的相关性.该策略为研究其他分子电化学碰撞体系提供了思路.     

基于碳纳米管的高灵敏度免标记电化学核酸适体传感电极

以电活性钌化合物[Ru(NH₃)₆]³⁺为信号传感源,借助碳纳米管构建了高灵敏检测腺苷免标记电化学传感电极（BSA/Apt/CNTs/GC）. BSA/Apt/CNTs/GC电极在最佳实验条件下检测腺苷线性范围为5.0×10^-11 ~ 1.0×10^-7 mol·L^-1,检测下限为2.7×10^-11 mol·L^-1. 该传感电极有较高的灵敏度、良好的选择性、重现性和稳定性. 与传统标记型适体传感电极相比,其制作简便,也许还适用于其他小分子和蛋白质的检测,有一定的普适性.     

联吡啶钌电化学发光研究进展

联吡啶钌电化学发光在免疫分析、核酸分析、共反应物分析和适配子传感器等方面具有广泛的应用前景,成为在诸多电化学发光体系如9,10-二苯基蒽、光泽精、联吡啶钌、过氧化草酸酯、鲁米诺、石墨烯和量子点等之中近年来国际上研究最多的电化学发光体系之一.本综述对已发表的绝大多数联吡啶钌电化学发光成果加以归纳总结,简要介绍联吡啶钌电化学发光的概况,并尝试展望其今后的研究趋势.     

导电高分子纳米粒子负载探针的凝血酶电化学发光适配体传感器

以特异性识别凝血酶的适配体为分子识别物质,以氨基钌联吡啶衍生物（Ru1）为电化学发光信号物质,基于吡咯/N-（2-羧乙基）吡咯纳米粒子（Ppy-pa NPs）负载适配体和Ru1研制了一种高灵敏检测凝血酶的电化学发光适配体传感器.以N-（2-羧乙基）吡咯和吡咯为单体,采用微乳液聚合方法制备了Ppy-pa NPs.通过EDC/NHS将Ru1与Ppy-pa NPs表面的羧基共价连接制备了Ru1功能化Ppy-pa NPs（Ru1-Ppy-pa NPs）.利用核磁共振图谱、傅里叶变换红外光谱和投射电子显微镜图对Ppy-pa NPs和Ru1-Ppy-pa NPs进行了表征.将Ppy-pa NPs Nafion混合物滴涂在石墨电极表面制备成电化学发光化学传感器,可高灵敏检测三丙胺（检出限为3.0×10-8M）.通过电化学氧化将对氨基苯磺酸共价键合在石墨电极表面,将5′修饰氨基凝血酶适配体I（TBA-I）共价连接在对氨基苯磺酸修饰的石墨电极表面制备成电化学发光适配体传感器.将5′修饰氨基凝血酶适配体Ⅱ（TBA-Ⅱ）标记在Ru1-Ppy-pa NPs表面制得电化学发光适配体信号探针（Ppy-pa NPs-Ru1-TBA-II）.当凝血酶存在时,凝血酶与电极表面的TBA-I特异性结合,再与信号探针结合形成夹心结构,产生很强的电化学发光信号.该传感器具有极低的检出限（3.0×10-16M）和良好的选择性.本工作表明以Ppy-pa NPs为电化学光探针的载体可构建高灵敏度和选择性的电化学发光生物传感器.     

基于主客体识别作用构建的电化学发光传感器检测丹参中汞离子

使用联吡啶钌(Ru(bpy)32+)/β-环糊精-金纳米粒子(β-CD-AuNPs)/全氟磺酸(Nafion)复合物和二茂铁标记(Fc)的DNA探针(Fc-DNA)构建了电化学发光(Electrochemiluminescence,ECL)生物传感器,将其用于检测中药材丹参中的汞离子。 该传感器包含ECL发光基底和ECL强度开关两部分,将Ru(bpy)32+/β-CD-AuNPs/Nafion组装到玻碳电极(GCE)上构成发光基底,产生稳定的ECL信号;Fc-DNA探针作为ECL信号开关,通过分子识别策略设计,利用β-CD与Fc的主客体相互作用与β-CD-AuNPs相连。 该检测方法和以往的汞离子检测方法相比,具有背景信号低、选择性高、仪器简单、操作快速等特点。 该 “Off-On” 电致化学发光生物传感器在0.04~800 ng/mL范围内对Hg²⁺具有良好的线性响应,检测限为0.02 ng/mL(S/N=3)。     

联吡啶钌修饰电极固相电致化学发光

由于电致化学发光(ECL)的连续可测性、高灵敏度、稳定和方法简单,被广泛应用于分子生物学、药学、化学和环保等领域.而将可电化学再生的ECL试剂固定于电极表面,可获得ECL传感器,从而减少分析过程中试剂的消耗并简化实验装置.联吡啶钌及其衍生物在电极表面的固定化研究成为ECL研究的重要方向.本文综述了2004年以来联吡啶钌及其衍生物修饰电极的固相ECL的研究进展,并简要介绍了各种固定方法及其相关的应用情况.     

固定丝素蛋白膜中的联吡啶钌电化学发光行为的研究与应用

基于苯海拉明对联吡啶钌(Ru(bpy)2+3)的电化学发光的增敏作用和丝素蛋白-联吡啶钌复合膜修饰玻碳电极稳定好的特点,建立了一种以丝素蛋白多孔膜-联吡啶钌复合物修饰的玻碳电极电化学发光检测苯海拉明的新方法.结果表明,该修饰电极具有很好的电化学活性和电化学发光(ECL)响应.在最佳实验条件下,苯海拉明浓度在1.0×10-4～1.0×10-7 mol/L范围内与其相对发光强度呈良好的线性关系(r=0.9989); 检出限为2.3×10-7 mol/L(S/N=3).连续平行测定3.78×10-5 mol/L苯海拉明5次,发光强度的RSD为1.76%. 用于实际样品中苯海拉明的测定,结果满意.     

二维纳米材料g-C3N4在电化学发光中的应用研究

电化学发光(ECL)兼备电化学和化学发光的特点,灵敏度高、线性范围宽、背景干扰小,得到了广大分析科学研究者的关注;传统的ECL材料虽然发光效率高,但仍存在价格昂贵、负载量低等缺点。g-C₃N₄是一种不含金属的半导体纳米材料,主要以三嗪环或七嗪环为基本结构单元,通过层间的范德华力以及层内的C—N共价键结合,构成类石墨的二维层状结构,具有性质稳定、能带结构独特、生物兼容性好、环保无毒、易于功能化、原料价廉、制备过程简单等优点。自2012年g-C₃N₄首次被发现具备ECL的性能,至今已被广泛应用到ECL中。本文根据ECL的发光机理、传感器的作用效果、传感的信号类型以及不同的检测对象进行了分类,综述了近年来g-C₃N₄在ECL传感器构建中的研究进展,并阐述了g-C₃N₄在ECL发展中存在的挑战和前景。     

免标记自增强电化学发光免疫传感器超灵敏检测河豚毒素

以Nafion固定钌联吡啶Au纳米颗粒(Ru(bpy)2+3-Au NPs)于玻碳电极(GCE),借助Au—N共价键固定河豚毒素抗体(anti-TTX),通过抗原抗体的特异性结合构建了超灵敏检测河豚毒素(TTX)的免标记自增强电化学发光(ECL)免疫传感器。当目标物TTX被特异性捕获到修饰电极表面后,可以作为Ru(bpy)2+3的共反应物增强ECL信号。与共反应物存在于溶液中或标记于二抗上相比,其优点在于发光体和共反应物之间的电子转移距离更短,可有效改善电化学发光效率,降低实验成本。最佳条件下,TTX质量浓度在0.01~1 000μg·L-1范围内与ECL信号呈良好的线性关系,检出限(LOD)为0.01μg·L-1。此免标记自增强型ECL免疫传感器显示出优异的稳定性、重现性和灵敏度,对实际样品中TTX的回收率为98.0%~104.0%,表明其具有较好的实用价值。     

基于碳纳米管的脂质体电化学发光免疫传感器检测人免疫球蛋白G

将人免疫球蛋白G(hIgG)抗体固定在多壁碳纳米管修饰的玻碳电极表面,制备了一种电化学发光(ECL)免疫传感器.以hIgG抗体标记的联吡啶钌脂质体为标记物,采用三明治型检测方式,成功建立了hIgG的ECL免疫检测技术.电化学发光强度与hIgG的浓度在0.01～0.8 μg/L范围内呈良好的线性关系; 线性回归方程为y=618.7x(μg/L)-23.9(n=6,r=0.995); 检出限为0.004 μg/L.用于人血清中hIgG的检测,结果令人满意.     

电化学发光和电化学生物传感器的研究

本研究小组近年来在电化学发光DNA和适体传感器研究和无标记以及阵列电化学DNA和适体传感器方面进行了一些工作,重点介绍如何提高生物传感器灵敏度进行传感界面设计的一些思路.利用纳米粒子提高灵敏度和再现性的途径主要有三种,一是用纳米材料修饰电极上,提高待测物或探针在电极表面的固定量;二是用纳米材料作为信号分子的载体或信号粒子, 以提高检测信号的强度~([1]);三是纳米材料直接作为信号物质~([2]).     

基于碳复合Fe3O4纳米粒子的过氧化氢电化学传感器研究

本文以碳纳米粒子复合Fe₃O₄磁性纳米粒子构建新型过氧化氢电化学传感器,该传感器对过氧化氢有良好的电催化性能,过氧化氢浓度在1.00×10^-6 ~ 1.00×10^-3 mol·L^-1范围内与其氧化峰电流之间呈良好线性关系(R = 0.9980),检出限为6.60×10^-7 mol·L^-1. 该传感器具有良好的抗干扰能力、较高的重现性和稳定性.     

鲁米诺/氨基磺酸电化学发光及其多巴胺检测应用

在本文中,我们首次观察到氨基磺酸可以显著增强鲁米诺电化学发光,而且鲁米诺电化学发光的强度随着氨基磺酸浓度在0.1 μmol·L^-1至500 μmol·L^-1范围增加而线性增加。同时,我们观察到多巴胺可以显著猝灭鲁米诺-氨基磺酸电化学发光。基于该猝灭现象,我们建立了多巴胺的电化学发光分析方法,该方法的线性范围为0.5至20 μmol·L^-1,检出限为30 nmol·L^-1。该方法具有较好的选择性,尿酸、抗坏血酸、糖和一些氨基酸对电化学发光影响较小。采用标准加入法,成功地将鲁米诺-氨基磺酸体系用于尿液中多巴胺的电化学发光测定,回收率为103% ~ 105%。另外,我们还考察了多巴胺的猝灭机理,并用Stern-Volmer方程计算了的动态猝灭常数。     

固定离子液体/硅溶胶/壳聚糖复合膜中联吡啶钌电化学发光行为的研究及应用

利用离子液体(Ionic liquid)的独特性质,以硅溶胶(Silica sol)为主要载体,将联吡啶钌固定到金电极上,成功制备了一种新型的电化学发光传感器。并采用循环伏安(CV)和电致化学发光(ECL)法,考察了联吡啶钌和盐酸硫必利在此修饰电极上的电化学(EC)及其发光行为。发现盐酸硫必利对固定化联吡啶钌在0.1 mol/L的磷酸盐缓冲液(PBS)介质中的弱电化学发光信号有较强的增敏作用,建立了盐酸硫必利的电化学发光新方法。在最佳实验条件下,盐酸硫必利浓度在4.0×10-7～1.0×10-4mol/L范围内与相对发光强度呈线性关系(r2=0.9962),检出限(S/N=3)为1.82×10-9mol/L。连续平行测定1.0×10-5mol/L的盐酸硫必利溶液10次,发光强度的RSD为1.6%。对样品进行回收率试验,回收率在96.7%～107.7%之间。该方法用于样品盐酸硫必利的测定,结果满意。     

L-半胱氨酸修饰金电极电化学发光法测定罗红霉素

在裸金电极上制备了L-半胱氨酸自组装膜修饰电极(L-Cys-Au/SAM/CME).考察了联吡啶钌和罗红霉素在此修饰电极上的电化学及其发光行为.结果表明,此修饰电极表现出了很好的电化学活性和电化学发光(ECL)响应.基于罗红霉素的存在可增大了联吡啶钌的发光强度,建立了测定罗红霉素片的电化学发光分析方法.在最佳实验条件下,罗红霉素浓度在1.0×10-7～1.0×10-4 mol/L范围内与其相对发光强度呈线性关系,其线性回归方程为I=2×107C+384.02, r=0.9977; 检出限(S/N=3)为1.0×10-7 mol/L.连续测定1.8×10-5 mol/L罗红霉素10次,发光强度的RSD为1.93% , 表明此修饰电极具有较好的重现性,并将本方法用于罗红霉素片剂的检测.     

基于Nafion固定磷钼酸和石墨烯共修饰PEDOT膜电极的电化学过氧化氢传感器

以玻碳电极（GCE）为基底电化学聚合制得聚3,4-乙烯二氧噻吩（PEDOT）膜修饰电极,再通过Nafion共固定磷钼酸和石墨烯构建了一种新型的无酶电化学H₂O₂传感器. 利用扫描电子显微镜（SEM）表征制得的修饰电极,并通过循环伏安法和计时电流法研究了传感器对H₂O₂的响应性能. 结果表明,在优化条件下,该传感器对H₂O₂还原具有良好的电催化性能,检测H₂O₂的线性范围为2.91×10^-6 ~ 1.83×10^-2 mol•L^-1,检出限和灵敏度分别为9.90×10^-7 mol•L^-1（S/N = 3）和112.5 μA•（mmol•L^-1）^-1. 此外,该传感器还具有良好的重现性和选择性.     

壳聚糖/凹凸棒土固定联吡啶钌修饰电极的电化学发光行为

以壳聚糖/凹凸棒土用离子交换将联吡啶钉成功地固定于玻碳电极表面.研究了固定化钉联吡啶的电化学以及电化学发光性质.电化学研究表明,被固定的联吡啶钉保持良好的电化学活性,壳聚糖/凹凸棒土固定Ru(bpy)32 的循环伏安曲线在1 187 mV和1 043 mV出现一对氧化还原峰.研究了固定化联吡啶钌的电化学发光行为,此修饰电极对草酸电化学发光响应较快.     

固定Ionic liquid/Silica sol/Nafion膜中的联吡啶钌电化学发光行为的研究及应用

制备了Ionic liquid/Silica sol/Nafion-联吡啶钌复合物膜修饰金电极。采用循环伏安(CV)和电致化学发光(ECL)法,考察了联吡啶钌和左氧氟沙星在此修饰电极上的电化学及其发光行为。结果表明,此修饰电极表现出很好的电化学活性和电化学发光响应。基于左氧氟沙星对固定化联吡啶钌在0.1 mol/L磷酸盐缓冲液中的弱电化学发光信号有较强的增敏作用,建立了电化学发光检测盐酸左氧氟沙星的新方法。在最佳实验条件下,左氧氟沙星浓度在1.0×10-7～1.0×10-4mol/L范围内与相对发光强度呈线性关系(r2=0.998 4),检出限(S/N=3)为1.59×10-9mol/L。连续平行测定2.2×10-5mol/L的左氧氟沙星溶液10次,发光强度的相对标准偏差(RSD)为3.6%。对样品进行回收率试验,回收率在95.6%～103.5%之间,RSD(n=5)为3.0%。该方法具有较高的选择性和灵敏度,样品处理简单快速,用于盐酸左氧氟沙星的测定,结果满意。