3-巯基丙酸自组装单分子膜的研究进展

自组装单层或单分子膜(Self-assembled monolayers)的研究十分活跃,尤其是硫-金体系的单层研究更是得到科学家们的青睐。3-巯基丙酸由于可以在金基底形成稳定有序的二维自组装单分子膜,从而显示出独特的结构和表面性质。该文着重从膜的制备、膜内分子的结构、单层膜的性质以及应用等方面综述金基底上3-巯基丙酸自组装单分子膜的研究进展,并对其前景进行了展望。     

金(111)电极表面浮动磷脂双层膜的原位偏振红外反射光谱研究(英文)

应用电化学原位偏振红外反射光谱法研究了构建于金(111)电极表面的浮动磷脂双层膜.金电极表面先自组装一层巯基葡萄糖单层来增加表面的亲水性,浮动磷脂双层膜通过LB-LS技术构建在巯基葡萄糖单层上.双层膜由双肉豆蔻磷脂酰胆碱(DMPC)、胆固醇和神经节苷脂GM1构成.GM1分子中的糖链可以物理吸附在巯基葡萄糖表面,在双层膜和基底间形成一个富含水的隔层.红外光谱表明浮动双层膜中的DMPC分子比传统的支撑双层膜中的DMPC分子有更强的水合作用,证实了双层膜和基底间水层的存在.该浮动双层膜更接近于实际的生物膜体系,并且在金电极表面有宽的电位区间,非常适于进一步的离子通道蛋白质研究.     

金/巯基环肽单层膜的循环伏安和交流阻抗初步研究

用电化学方法初步研究了巯基环肽的在金基底上形成的吸附层,结果表明硫基环肽（CPCBC）可以在金表面形成成具有一定覆盖度的吸附膜;与烷基硫醇单层膜不同的是,该吸附膜十分松散。我们初步认为巯基环肽分子采用“直立式吸附”并且巯基环肽分子结构的复杂性是造成吸附膜松散的原因。     

金电极表面上硫醇自组装的影响因素研究进展

本文综述了金表面上硫醇自组装的影响因素研究进展,包含表面预处理、电位控制、外加超声、微波和磁场、金属离子欠电位沉积和组装方式等几个方面。通过金表面上硫醇自组装影响因素的总结探讨,对硫醇单层的快速可控与重现构建具有重要的指导意义。     

基于金纳米粒子/聚阿魏酸/多壁碳纳米管修饰电极的DNA计时库仑法生物传感器的制备

构建了基于金纳米粒子/聚阿魏酸/多壁碳纳米管(AuNPs/PFA/MWCNTs)修饰电极的DNA计时库仑法生物传感器.利用循环伏安技术在多壁碳管修饰的玻碳电极表面上聚合一层阿魏酸,在恒电位条件下,在阿魏酸表面沉积金纳米粒子,巯基DNA作为探针通过金硫键固定在金纳米粒子表面.电化学交流阻抗技术(EIS)与扫描电镜(SEM...     

基于DNA电化学发光传感器研究金纳米颗粒对量子点的电化学发光影响

纳米金颗粒具有高的消光系数和良好的表面等离子体共振特性, 其等离子体共振特性受纳米金颗粒的尺寸和周围环境等因素的影响. 本文基于半导体纳米晶电化学发光信号对金纳米颗粒的距离依赖性制备了DNA电化学发光传感器. 首先利用循环伏安法(CV)在玻碳电极(GCE)表面原位沉积金纳米颗粒(AuNPs), 巯基丙酸包裹的CdS量子点(QDs)与氨基修饰的双链DNA (dsDNA)通过酰胺键缩合, 形成量子点修饰的双链DNA(QDs-dsDNA). 最后将QDs-dsDNA 通过dsDNA 另一端的巯基组装到纳米金表面, 得到CdS QDs-DNA/AuNPs/GCE电化学发光传感器. 在优化电极表面QDs-dsDNA密度、金纳米颗粒沉积方法等实验条件的基础上, 对不同传感器的表面性质进行了表征, 如形貌和电化学阻抗等. 进一步通过控制纳米金和CdS QDs之间的DNA研究了纳米金对CdS QDs发光信号的影响作用. 结果显示DNA链的长度和类型对发光信号有着重要的影响. 最后将此传感器用于环境污染物的DNA损伤检测, 显示出很好的灵敏响应.     

配体交换调控纳米金表面寡核苷酸自组装

以4-巯基苯甲酸(MBA)为调控分子,对照巯基己醇(MCH),基于配体交换法对纳米金(10 nm)表面的寡核苷酸(DNA)自组装进行调控,并用凝胶电泳进行表征.结果表明,在纳米金表面,MCH能完全取代DNA.当MCH与纳米金的摩尔比达到2400:1后,纳米金发生凝聚,MBA不能完全取代DNA;MBA和DNA的二元组装层能使纳米金在水溶液中稳定分散.另外用DNA取代MBA的反应比用MBA取代DNA的反应更容易进行.     

“金标银染”放大技术的羟基自由基灵敏检测

本文采用银染增强金纳米粒子(Au NPs)为信号因子,构建了一种新型的灵敏检测羟基自由基(·OH)的DNA电化学传感器.首先,巯基化的DNA1通过Au—S键自组装于金基底电极表面.然后,由Fenton反应产生的·OH可引起电极表面DNA1自组装层的氧化损伤裂解,未损伤的DNA1可与功能化Au NPs上的DNA2杂交.利用Au NPs对银离子的催化还原反应,将银原子沉积在Au NPs的周围,形成一层银外壳,再用差分脉冲伏安法(DPV)技术对沉积的银进行电化学检测,从而实现·OH的定量分析.研究结果表明,在最优实验条件下,该传感器检测·OH的线性范围为0.2~200μmol·L-1,检测下限为50 nmol·L-1.该传感器有较好的重复性、选择性,并在抗氧化剂抗氧化能力评估方面具有潜在应用价值.     

基于末端脱氧核糖核酸转移酶的纳米界面上DNA的生长策略及用于恩诺沙星的适配体传感器构建研究

在纳米金(Au nanoparticles,AuNPs)表面通过组装巯基DNA制得AuNPs-DNA生物探针后,末端脱氧核糖核酸转移酶(Terminal deoxynucleotidyl transferase,TdTase)催化探针DNA的3′-OH端,实现DNA的生长,并得到生长产物长单链DNA(Single-stranded DNA,ssDNA)。通过琼脂糖凝胶电泳和原子力显微镜成像(Atomic force microscope,AFM)对探针及ssDNA进行表征,结果表明TdTase能够实现纳米界面上DNA的高效生长,卷曲状态下链长可达850 nm。进一步将这种DNA的生长策略与适配体(Aptamer)技术相结合。首先在纳米金表面组装适配体片段1,在醛基化的磁珠颗粒表面组装适配体片段2,以此构建针对恩诺沙星的适配体生物传感器(Aptasensor)。该传感器对ENR在10～1.0×10~5 ng/mL具备良好的响应性能,检出限为1.0 ng/mL,能明显区分环丙沙星、氧氟沙星、诺氟沙星等对照组信号。研究表明,基于TdTase的适配体传感器操作便捷,具备良好的靶分子响应性能和特异性,可为食品安全检测等领域提供新的研究思路。     

巯基化合物自组装单分子层的研究进展

超薄层有机材料的制备与研究￣［１］受到人们的广泛关注，有关研究结果和进展正在不断丰富着人类对表面结构与性质关系的理解和认识。与其它制备单分子层的技术相比，自组装技术是一种较新的制备方法，在８０年代后期，迅速成为有关学科的研究焦点。采用此技术制备的超薄层体系主要有两类：一类是巯基化合物在金、银、铜、铂表面吸附形成的单层￣［２，３］，一类是在硅、玻璃、金属氧化物表面通过硅烷化反应形成的单层￣［４］。其中，硫醇类分子自组装单层（ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｅｄｍｏｎｏｌａｙｅｒ，３ＡＭ）是被研究得最为广泛和深入的体系。本文主要综述十年来巯基化合物ＳＡＭ的研究进展。     

云母表面金纳米颗粒单层膜的制备

近年来 ,随着纳米科技的兴起 ,纳米尺度的金颗粒以其独特的光学和电学性质在许多领域表现出潜在的应用价值 ,引起人们浓厚的研究兴趣 .金纳米颗粒单层膜在表面增强拉曼基底及纳米刻蚀等方面有着广泛的应用 [1,2 ] .以往人们多用双官能团硅烷化试剂对硅氧化物基底 ,如玻璃和石英等进行表面修饰 ,获得氨基、巯基或氰基等修饰的表面 ,再利用金纳米颗粒与上述功能团之间的化学相互作用 ,来制备金纳米颗粒单层膜 [3,4 ] .Fig.1　 Crystal structure of muscovite mica云母为层状结构的硅铝酸钾 (晶体结构示于图 1 ) ,表层为 0 0 0 1晶面 ,K+ 离…     

纳米金表面二元自组装及其电泳表征

用DNA饱和包被纳米金,再用巯基己醇(MCH)和4-巯基苯甲酸(MBA)取代纳米金表面的DNA,在纳米金表面形成二元单分子层;用MBA饱和包被纳米金,用DNA取代纳米金表面的MBA,在纳米金表面形成二元单分子层;用凝胶电泳对二元单分子层的自组装过程进行表征。实验结果表明,含有MBA的二元单分子层能使纳米金稳定的分散于水溶液,而含MCH的二元单分子层中,MCH量过大时易使纳米金发生凝聚;在纳米金表面DNA取代MBA比MBA取代DNA更容易。     

银纳米粒子有序自组装体中偶联分子的表面增强拉曼光谱研究

采用自组装方法,分别以1,4-二巯基苯和对巯基苯胺为偶联分子,在光滑银基底表面上构筑了银纳米粒子的单层和双层有序结构.表面增强拉曼光谱研究表明,在有序银纳米粒子组装体中偶联分子的拉曼散射得到很大增强,其中1,4-对巯基苯的拉曼散射增强效应主要来自光滑银基底表面与单层银纳米粒子间的电磁耦合,而对巯基苯胺的拉曼散射增强效应则主要由两层银纳米粒子之间耦合作用所致.两种不同的耦合作用所产生的增强效应大致相近.     

金纳米团簇功能化及其在生物医学中的应用

对单分子层保护的金纳米团簇(Au-MPCs)进行化学修饰,可制成多元单层修饰的金纳米团簇（Au-MMPCs）。常用的修饰方法为配体交换法,这种方法用带有生物活性基团的巯基化合物或二硫化合物取代Au-MPCs表面的配体分子,形成多元单层修饰的金纳米团簇。巯基化合物或二硫化合物中的生物活性基团可使所制备Au-MMPCs与蛋白质、核酸或细胞膜等作用,使Au-MMPCs具有相应的生物活性,从而能广泛应用于细胞转染、药物传输、酶活性调控等生物医学领域。本文介绍了用Brust-Schiffrin法制备Au-MMPCs的机理及影响因素,基于Au-MMPCs的方法及相关机理,综述了Au-MMPCs在生物医学中的应用。     

聚乙二醇功能化程度对纳米金壳夹心二氧化硅载药量及稳定性影响研究

本文系统研究了不同聚乙二醇(PEG)功能化程度对纳米金壳夹心二氧化硅(GSNs)载药量及稳定性的影响.透射电子显微镜(TEM)观察结果表明,GSNs表面经修饰分子量为5 KDa的α-甲氧基-ω-巯基聚乙二醇(mPEG-SH)分子后,PEG分子层平均厚度约为4 nm;随PEG化程度增加,GSNs聚集沉降速度改善,稳定性提高,久置后(35 d)稳定性良好;电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测试表明,当PEG与Au反应摩尔比为0.24时,PEG分子层在金壳表面接近饱和;不同PEG化程度对GSNs载药量基本无影响.本研究可为优化无机纳米材料表面PEG修饰过程,发展无机纳米载体材料体内应用提供理论依据.     

基于纳米金胶标记DNA探针的电化学DNA传感器研究

以纳米金胶为标记物,将其标记于人工合成的5-端巯基修饰的寡聚核苷酸片段上,制成了具有电化学活性的金胶标记DNA电化学探针;在一定条件下,使其与固定在玻碳电极表面的靶序列进行杂交反应,利用ssDNA与其互补链杂交的高度序列选择性和极强的分子识别能力,以及纳米金胶的电化学活性,实现对特定序列DNA片段的电化学检测以及对DNA碱基突变的识别.     

基于磁性纳米颗粒和金纳米粒子构建DNA电化学生物传感技术

本文构建了一种基于纳米粒子、茎环DNA和丝网印刷电极(SPCE)的电化学生物传感技术用于乳腺癌基因的快速、灵敏检测。该传感技术中,探针DNA的两端分别标记了巯基和生物素,巯基用于与金纳米粒子(AuNPs)作用,生物素用于与磁性纳米颗粒(MNPs)表面修饰的链酶亲和素作用以达到富集的目的,之后利用SPCE进行电化学检测。无目标DNA存在时,双标记DNA保持茎环结构,使得生物素分子很难和MNPs上的亲和素接触。一旦加入目标DNA,茎环结构打开,生物素得以与MNPs上的链霉亲和素发生特异性结合,形成的复合物(MNPs-DNA-AuNPs)通过磁性富集到SPCE表面,从而获得AuNPs的电化学信号。该DNA电化学生物传感对单碱基错配有良好的分辨能力,完全互补DNA的检出限为8.0×10-13 mol/L。     

采用电活性标记物N-(2-乙基-二茂铁)马来酰亚胺检测与表面固定的 一致性双链DNA特异性作用的p53蛋白质

建立了电化学检测表面固定捕获的野生型p53蛋白质的方法. 首先在金电极表面形成巯基化的单链DNA探针/己硫醇(HT)混合自组装膜, 随后巯基化的单链DNA探针与溶液中序列匹配的靶点DNA杂交, 所形成的一致性双链DNA捕获溶液中的野生型p53蛋白质. p53分子表面的半胱氨酸残基采用巯基特异性试剂N-(2-乙基-二茂铁)马来酰亚胺(Fc-Mi)进行衍生. 通过检测二茂铁的电化学信号来指示p53与一致性双链DNA之间的特异性相互作用. p53蛋白质与双链DNA的键合程度取决于双链DNA的序列. 该方法可检测的p53最低浓度为1.33 nmol•L－1.     

DNA修饰电极的研究(ⅠΧ)——DNA探针在金基底上的固定、表征及其表面分子杂交

采用巯基化合物自组装 /共价键合反应的逐层固定方法将双链 DNA固定到金表面得到 DNA修饰电极 ,并对该电极表面进行了电化学和 X射线光电子能谱表征 .研究了电极表面固定化 DNA的表面分子杂交 .对开发电化学基因诊断芯片和基因传感器具有一定意义     

钒氧酞菁分子沉积自组膜电极的组装及其对肼的电催化研究

由于单层修饰电极具有组装有序、定向、密集、完好及可在分子水平上控制电极表面的微结构等特点,因此它特别适于电化学基础理论研究和应用［１～３］．但由于含有巯基的可用于单层组装的化合物,常用的功能尾端仅仅限于羧基、氨基和羟基几种,大大限制了该类单层电极的应...