应用纳米金／TiO2中空微球复合膜高灵敏检测转基因植物外源基因特定DNA序列

在碳糊电极表面制备的纳米金／TiO2中空微球复合膜可以极大地提高DNA检测的灵敏度．应用循环伏安法和电化学交流阻抗谱法研究了纳米金和TiO2中空微球在碳糊电极上的固载,并用[Fe（CN）6]^3-/4-作为指示剂以电化学交流阻抗谱法表征了DNA的杂交．此DNA电化学生物传感器成功检测了来自于花椰菜花叶病毒的35S启动子基因的DNA特定序列,其动力学检测范围为1．0×10^-12～1．0×10^-8mol／L。检测限为2．3×10^-13mol／L;同时对从一种转基因大豆中提取的外源基因胭脂碱合成酶基因终止子的聚合酶链式反应（PCR）扩增产物进行了检测,得到了满意的结果．     

多壁碳纳米管/纳米Ag-TiO_2膜DNA电化学生物传感器

基于多壁碳纳米管/纳米Ag-TiO2复合膜制备了高灵敏度的DNA电化学生物传感器。将Ag-TiO2复合物与适量分散于N,N-二甲基甲酰胺中的多壁碳纳米管(MWNT)相混合,形成均匀稳定的混合溶液,将其滴涂于裸碳糊电极表面,制得MWNT/Ag-TiO2修饰碳糊电极。碳纳米管大的比表面积和良好的电子传递性能与Ag-TiO2纳米复合物良好的生物相容性和对DNA极好的吸附能力的协同作用,显著提高了DNA探针的固载和DNA杂交的检测灵敏度。应用循环伏安法和电化学交流阻抗谱分别对传感膜的制备和DNA的固定与杂交进行了表征。以电化学交流阻抗谱法对转基因植物外源草丁膦乙酰转移酶基因片段进行了检测,线性范围为1.0×10-11～1.0×10-6mol/L,检出限为3.12×10-12mol/L。     

基于纳米ZnO/壳聚糖复合膜DNA电化学传感器用于HIV基因的免标记检测

以室温固相合成法制备纳米ZnO,通过壳聚糖(CHIT)的成膜效应将纳米ZnO固定在玻碳电极(GCE)表面,制得的ZnO/CHIT/GCE电极成为DNA固定和杂交的良好平台。DNA的固定和杂交通过电化学交流阻抗进行表征。以电化学交流阻抗免标记法检测目标DNA,固定于电极表面的DNA探针与目标DNA杂交后使电极表面的电子传递电阻增大,以此作为检测信号可以高灵敏度地测定目标DNA。电化学阻抗谱检测人类免疫缺陷病毒(HIV)基因片段的线性范围为2.0×10-11~2.0×10-6mol/L,检出限为2.0×10-12mol/L。     

硒化铅纳米粒子DNA电化学传感器检测花椰菜花叶病毒35S启动子基因序列

以水热法合成十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)修饰的PbSe纳米粒子。在碳糊电极表面制备的PbSe纳米粒子壳聚糖(CHIT)复合膜上,实现了DNA的固定和杂交,并用循环伏安法和电化学交流阻抗法进行了表征。应用电活性分子亚甲紫(MV)作为杂交指示剂,以微分脉冲伏安法对转基因植物CaMV35S启动子基因片段进行测定,检测范围为5.0×10-11～5.0×10-6mol/L;检出限为1.6×10-11mol/L(3σ)。该传感器能很好地识别DNA互补序列、非互补序列和2碱基错配序列。     

纳米TiO2修饰碳糊电极伏安法测量痕量铟

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2粉末,成功地将其修饰在碳糊电极上,用阳极溶出伏安法考察了修饰电极测量痕量铟的优化条件及其电化学稳定性.结果表明,在pH=5.4的Hac-NaAc缓冲液中,当In3 在纳米TiO2修饰碳糊电极表面富集时间为200s,电位扫描速率控制为200mV/s时,修饰电极在伏安图上能出现1个灵敏的氧化峰,峰电位为-0.832V,利用该峰可以进行痕量铟的检测;峰电流与In3 浓度在1.0×10-11～1.0×10-9mol/L的范围内成良好线关系,相关系数为0.995,检出限为0.125×10-11mol/L;修饰电极稳定性较好,用于实际水样中钢含量的测定,平均回收率为96.16%,结果令人满意.同时循环伏安和交流阻抗实验表明,铟在修饰电极上电化学氧化为不可逆过程,受电荷传质和扩散过程混合控制;该电极过程的平均活化能为72.36kJ/mol.     

纳米金放大计时库仑法的PML/RARα融合基因检测

应用恒电位在金基底表面电化学沉积纳米金,通过Au—S键将巯基修饰DNA探针固定在纳米金表面,与互补靶序列杂交,构建计时库仑电化学DNA传感器,并检测急性早幼粒细胞白血病(APL)PML/RARα融合基因.采用扫描电子显微术(SEM)与电化学交流阻抗技术(EIS)观察纳米金和表征DNA传感器的构筑过程.以氯化六氨合钌([Ru(NH3)6]Cl3,RuHex)作电化学杂交指示剂,由计时库仑法检测人工合成APL的PML/RARα融合基因.结果表明,纳米金能放大RuHex检测信号,杂交前后电量差值(ΔQ)与靶标链DNA浓度的对数(lgC)值在1.0×10-13～1.0×10-9mol.L-1范围内呈线性关系,检出下限3.7×10-14mol.L-1(S/N=3).该法操作简便、特异性好,有望用于实际样品的检测.     

基于纳米MnO2的免标记型DNA电化学生物传感器用于大肠杆菌的测定

以室温固相合成法制备纳米MnO2,通过壳聚糖（CHIT）的成膜效应将纳米MnO2固定在玻碳电极表面。DNA在MnO2/CHIT膜上的固定和杂交通过循环伏安和电化学交流阻抗进行表征。以电化学阻抗免标记法检测目标DNA,固定于电极表面的DNA探针与目标DNA杂交后使电极表面的电子传递电阻增大,以此作为检测信号可以高灵敏度地测定目标DNA。电化学阻抗谱检测大肠杆菌基因片段的线性范围为2.0×10^-11 ～2.0×10^-6mol/L,检出限为1.0×10^-12mol/L。     

DNA在Mg/聚2,6-吡啶二甲酸膜上的固定和杂交及其PAT基因片段的电化学阻抗谱测定

以静电吸附法使Mg²⁺修饰于玻碳电极(GCE)上电聚合的2,6-吡啶二甲酸膜(PDC)上, 制得的Mg/PDC/GCE电极, 成为DNA固定及杂交的良好平台. 应用微分脉冲伏安法和电化学阻抗谱对DNA的固定和杂交进行表征. 以电化学阻抗谱免标记法检测目标DNA比以亚甲基蓝为指示剂的微分脉冲伏安法有更高的灵敏度. 固定于电极表面的DNA探针与互补单链DNA杂交后使电负性的[Fe(CN)₆]^3-/4-的表面电子传递电阻值显著增大, 以此作为检测信号可以高灵敏度地测定目标DNA. 电化学阻抗谱检测转基因植物外源PAT基因片段, 线性范围为1.0×10^-9 ~ 1.0×10^-5 mol/L, 检测限为3.4×10^-10 mol/L.     

新型聚中性红膜修饰碳糊电极的制备、表征及应用

运用一种新型的化学引发-电聚合方式将中性红膜固定到碳糊电极表面,制备出聚中性红薄膜修饰碳糊电极(PNR/CPE)。利用循环伏安法(CV)和交流阻抗谱(EIS)对修饰电极的电化学性能进行研究,借助于扫描电子显微镜(SEM)对修饰电极表面进行表征,并采用红外吸收光谱法(IR)和紫外可见吸收光谱法(UV-Vis)对PNR薄膜结构进行测试。结果表明,中性红成功地固定在碳糊电极表面,修饰电极的表面呈现特定的立体化结构,表面的电活性位点增多,电催化性能增大。在优化条件下,将该电极应用于鲱鱼精DNA(hs DNA)的检测,PNR电极上出现了1对较强的氧化还原峰,峰电流与其浓度在1.0×10~(-6)~8.0×10~(-5)mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.0×10~(-7)mol/L。     

基于氧化石墨烯作为传感平台的DNA电化学阻抗谱传感器制备

制备了一种基于氧化石墨烯作为传感平台的无标记DNA传感器。探针DNA通过π-π堆积作用固定到氧化石墨烯表面,电化学交流阻抗法作为传感表征及检测技术。当传感器识别目标DNA时,由于形成双链结构,双链DNA离开氧化石墨烯表面,进入溶液,使得电化学阻抗值减小。因此,可以利用杂化前后DNA传感器所展现出阻抗值的差异,实现对目标DNA的定量检测。结果表明:目标DNA浓度在1.0×10-8~1.0×10-12mol/L范围内,阻抗值变化与目标DNA浓度的对数呈线性关系,检出限为3.5×10-13mol/L(S/N=3)。此外,传感器能区分互补单碱基错配、完全错配的DNA序列。     

柔红霉素修饰的纳米金电极的制备及其对DNA检测

利用双硫醇分子作为连接剂, 将纳米金颗粒固定于金电极上, 用伏安法、紫外-可见光谱和电化学交流阻抗对其组装过程以及活性进行了表征. 制备的纳米金修饰电极用于DNA测定及其对DNA损伤的检测. DNA的检测限为 1.2×10^－9 mol/L. 该法灵敏、简便.     

氟嗪酸在碳纳米管修饰电极上的电化学行为及含量的测定

在玻碳电极上制备了多壁碳纳米管/Nafion(MWNTs-Nafion)膜,用交流阻抗谱(EIS)、循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)研究了氟嗪酸在该膜上的电化学行为。与裸玻碳电极相比,这种纳米结构膜修饰的电极对氟嗪酸的电化学氧化显现出极好的促进作用,氟嗪酸的氧化峰电流明显增强,在修饰电极上于 0.97 V处产生了1个灵敏氧化峰。LSV测定氟嗪酸的线性范围为1.0×10-8～1.0×10-6mol/L和1.0×10-6～2.0×10-5mol/L,开路富集400 s后,检出限为8.0×10-9mol/L(3倍信噪比),方法可用于人尿中氟嗪酸的实时测定。     

镍纳米粒子修饰碳糊电极直接电催化鸟嘌呤的研究

将镍纳米粒子与石蜡、石墨按照一定比例混合制备镍纳米粒子修饰碳糊电极,采用循环伏安法(CV)对修饰碳糊电极进行电化学表征,在0.1 mol/L B-R缓冲溶液(pH4.5)中研究了鸟嘌呤在该修饰电极上的电化学行为。结果表明,与裸碳糊电极相比,以掺杂法制备的镍纳米粒子修饰电极能够明显降低鸟嘌呤的过电位,增大其氧化电流,很好地催化氧化鸟嘌呤。在优化的实验条件下,鸟嘌呤在该修饰电极上的氧化峰电流与其浓度在1.0×10-5~5.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(3σ)为7.5×10-6mol/L。     

纳米TiN碳糊电极对青霉素的电化学检测

以纳米氮化钛(TiN)为电活性物质,制备了用于检测青霉素的纳米TiN修饰碳糊电极.研究了该碳糊电极中石墨与纳米TiN的质量比、电极面积、溶液pH值及缓冲容量等因素对青霉素检测效果的影响.结果表明,在优化的条件(石墨与TiN的质量比为2∶1,电极面积为1 mm~2,溶液pH值为7.2以及缓冲容量为20 mmol/L KH_2PO_4)下,该电极检出限为2×10~(-5)mol/L,线性检测范围为4×10~(-5)~3.2×10~(-3)mol/L.利用Zeta电位及交流阻抗的方法,揭示了纳米TiN碳糊电极检测青霉素的机理为纳米TiN对青霉素的特异性吸附.纳米TiN碳糊电极展现出良好的稳定性、选择性和重复性,在青霉素检测领域具有广阔的应用前景.     

DNA电化学生物传感器在转基因植物特定序列基因检测中的应用

在玻碳电极(GCE)上采用循环伏安法电聚合硫堇(PTh)得到PTh/GCE修饰电极,并利用聚硫堇层共价结合和静电作用吸附金纳米粒子(AuNP′s)制得AuNP′s/PTh/GCE修饰电极。然后通过将ss-DNA/AuNP′s/PTh修饰电极置于cDNA杂交液中,于42℃杂交制得ds-DNA/AuNP′s/PTh修饰玻碳电极,实现了脱氧核糖核酸(DNA)探针在AuNP′s/PTh修饰的玻碳电极上的固定,制得DNA电化学生物传感器。在[Fe(CN)6]3-/4-溶液中采用微分脉冲伏安法(DPV)及交流阻抗谱技术(EIS)对DNA的固定和杂交进行了表征。试验结果表明:在1.0×10-10～1.0×10-6mol.L-1的浓度范围内,该传感器可对转基因植物外源基因草丁膦乙酰转移酶基因(PAT基因)片段进行检测,检出限(3s)为3.2×10-11mol.L-1。     

纳米铜/石墨烯-壳聚糖复合膜修饰电极及其对葡萄糖的直接测定

以石墨烯-壳聚糖复合膜修饰玻碳电极,并在此复合膜上电沉积纳米铜,用于葡萄糖的无酶检测。以扫描电镜、傅立叶红外光谱及电化学交流阻抗谱对该复合膜微观形态进行表征,以循环伏安法、计时电流法对该电极的电化学行为进行研究。实验结果表明,在0.1 mol/L Na OH溶液中修饰电极对葡萄糖具有良好的催化氧化作用,该电极对葡萄糖的检测线性范围为5.6×10-5~1.2×10-3mol/L,检出限(S/N=3)为2.3×10-5mol/L。该修饰电极对样品的检测具有良好的稳定性、重现性。     

纳米金修饰玻碳电极对鸟嘌呤的催化氧化

采用电化学沉积法制备了纳米金修饰玻碳电极,并用循环伏安法和电化学阻抗法进行了表征,以此建立了一种直接测定鸟嘌呤的电分析方法。在磷酸盐缓冲溶液(pH 6.0)中,研究了鸟嘌呤在纳米金修饰电极上的电化学行为,实验结果表明,纳米金修饰电极可以增强鸟嘌呤在电极表面的吸附,并加快鸟嘌呤在电极表面的电子传输,使其电化学信号明显增大,检测灵敏度大大提高,该修饰电极对鸟嘌呤表现出良好的电催化性能。在优化实验条件下对鸟嘌呤进行测定,方法的线性范围为8.0×10-7~6.0×10-5mol/L,检出限为1.0×10-8mol/L,在鸟嘌呤浓度为1.0×10-5mol/L时测得RSD(n=10)为2.5%。     

电化学DNA生物传感器定量检测根癌农杆菌终止子基因片段

通过自组装法及共价法固定单链脱氧核糖核酸(ssDNA),制备了电化学DNA生物传感器。将巯基丙酸(MPA)自组装于金电极表面形成单分子膜,再利用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的活化作用将ssDNA探针序列固定于金电极表面。将ssDNA修饰的电极与待测溶液中人工合成的转基因食品中常有的根癌农杆菌终止子(NOS)基因片段进行杂交,在[Fe(CN)6]3-/4-溶液中进行循环伏安和电化学阻抗谱扫描,表征ssDNA固定及杂交过程。优化了ssDNA固定条件。待测溶液中DNA浓度在1.0×10-7～1.0×10-10mol/L范围时,其浓度的对数值和ssDNA/Au电极与dsDNA/Au电极峰电流差值的变化值呈线性相关关系,相关系数为0.9822,检出限为8.1×10-11mol/L。     

酞菁钴修饰碳糊电极对微量苯酚的测定

研究了苯酚在酞菁钴修饰碳糊电极上的电化学行为,提出了催化反应的机理,并以此为依据,用伏安法以酞菁钴修饰碳糊电极为工作电极测定了微量苯酚.在pH 8.7的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,苯酚在0.61 V(对SCE)出现一氧化峰,该峰电流与苯酚的浓度在5.0×10-7～1.0×10-4 mol/L之间呈线性关系,检出限为1.0×10-7 mol/L.此法可用于工业废水中苯酚的测定.     

基于不同电化学探针检测乳腺癌基因片段电化学传感器的研究

构建了以3种不同电活性物质(铁氰化钾平衡电对、亚甲基蓝和六氨合钌)为电化学信号探针,检测乳腺癌基因片段(乳腺癌DNA)的电化学传感器。利用吸附作用将探针ss DNA固定于金纳米-多壁碳纳米管-Nafion复合纳米材料修饰金电极表面,制备了DNA电化学传感器。采用循环伏安法、电化学阻抗法和微分脉冲伏安法,对DNA电化学传感器进行表征和定量分析。实验结果表明,在5 mmol/L K3[Fe(CN)6]-5mmol/L K4[Fe(CN)6]平衡电对电化学探针检测液中,乳腺癌DNA的线性范围为0.1~500.0 nmol/L,其检出限(S/N=3)为0.03 nmol/L。以20μmol/L亚甲基蓝为电化学探针检测液时,乳腺癌DNA的线性范围为1.0~500.0 nmol/L,检出限为0.3 nmol/L。利用50μmol/L六氨合钌电化学探针检测时,乳腺癌DNA的线性范围为1.0~500.0 nmol/L,检出限为0.3 nmol/L。3种电化学探针中,利用铁氰化钾平衡电对探针检测乳腺癌DNA的检出限最低,线性范围最宽。该传感器可用于其他DNA的检测分析。