介孔材料在电化学生物传感器中的应用进展

回顾了近年来有序介孔材料在电化学生物传感器中的应用及发展状况,简述了规则介孔材料的合成方法及特点、生物分子在介孔材料上的固定方法及其优缺点,通过总结近年几种介孔材料电化学生物传感器的研究进展,提出介孔材料在电化学生物传感器领域的应用前景(引用文献49篇)。     

基于血红蛋白/纳米金修饰离子液体电极的电化学生物传感器

氧化还原蛋白质在工作电极上的直接电化学对于研究生命体系的电子转移机理,了解生命过程中的氧化还原机理,开发新型电化学生物传感器有着重要的意义~([1]).目前较多的工作是利用各种媒介体、促进剂和纳米材料修饰电极来实现蛋白质的直接电子转移.离子液体修饰电极(CILE)是以离子液体为修饰剂和粘合剂的一种新型化学修饰电极,在生物电分析化学已经应用.本文在CILE表面修饰纳米金用于血红蛋白的固定及其直接电化学行为的研究,取得了较好的结果.     

生物电分析新方法与技术研究及仪器研制

生物电分析化学是一门利用生物分子作为识别元件、通过生物反应后电极过程产生的信号的变化对未知物质进行定性、定量分析的学科.目前常用的生物识别元件有酶、核酸(包括核酸适配体)、抗体、受体等,而可供检测的信号广义上包括电流、电阻、光电流和电化学发光等.在过去5年的工作中,我们针对生命科学、临床检验和环境监测等实际应用领域,分别研究了电化学酶传感器、光电化学核酸损伤传感器和电化学发光免疫检测的原理与技术,并研制了相应的检测仪器.     

环糊精-石墨烯超分子体系

环糊精是由D型吡喃葡萄糖通过α-1,4-糖苷键连接而成的环状超分子主体化合物,其特殊的结构赋予了其良好的分子识别性能;石墨烯是仅由单层sp杂化的碳原子构筑的具有良好的电化学性能的材料.作为著名的"明星分子",石墨烯类材料无疑是近5年来研究热点之一.在各种各样的石墨烯材料中,由环糊精-石墨烯联合构筑的超分子体系在保留二者优良性能的同时又引入了新的功能特点.综述了近些年来新发展起来的环糊精-石墨烯超分子体系:通过二者作用方式进行了分类,分为共价键连接和非共价键连接;综述了该超分子体系在药物运输及释放、电化学检测(包括对药物分子、污染物和生物分子的检测)等领域的应用;最后对该体系在药物负载及释放、模拟生物固氮、燃料电池、研究电子传导等应用前景进行了展望.     

生物电化学仪器的发展现状与展望

电荷传递是生命运动的基本过程之一,电化学方法在生命科学中的应用为相关生命现象的研究提供了一个有效而独特的物理化学视角,并带来超出常规生物学检测的丰富信息.随着生物电化学研究的不断扩展和深化,已从早期的生物分子电化学研究深入向活体、活细胞、单活细胞水平甚至活细胞中单分子水平发展.研究者对仪器设备性能如灵敏度、分辨率(时间分辨、空间分辨和能量分辨)和操作性等提出了越来越高的要求.本文综述了生物电化学仪器在应用领域和研究领域的现状,重点介绍单细胞电化学检测系统的构建,并初步探讨国内生物电化学研究仪器的发展趋势.     

生物氧化还原研究中的薄层电化学技术

标准氧化还原电位 E~(0′)和电子转移化学计量数 n 的测定是生物氧化还原体系研究中的一个重要方面.由于许多生物分子会在电极上吸附,有些蛋白分子的氧化还原中心位于蛋白结构的内部,它们同电极的异相电子转移过程很不可逆或非常缓慢,因而难于用常规的电化学方法进行 E_(0′)和 n 值的测量。近年来薄层电化学技术的发展为这方面的研究打开了方便之门,本文简要介绍其原理及应用。     

辣根过氧化物酶在壳聚糖和无掺杂金刚石纳米粒子共沉积膜上的固定及其直接电化学

无掺杂的金刚石纳米粒子(UND)可以和壳聚糖共沉积到玻碳电极表面,形成壳聚糖-UND复合膜.此复合膜可以通过吸附的方法,固定辣根过氧化物酶(HRP),并且能够实现HRP的直接电化学,保持HRP对过氧化氢的良好催化能力.为了进一步研究此复合膜及HRP在此复合膜上的电化学活性,运用扫描电子显微镜(SEM)、全反射红外(ATR)、电化学交流阻抗、循环伏安等技术来跟踪各步修饰过程.结果表明,此复合膜有良好的生物相容性,能够很好的保持HRP的生物活性.     

高性能大规模分子动力学的前沿进展——近35年生物体系的分子动力学模拟研究回顾

对近35年来数值模拟方法,特别是经典分子动力学方法和相关的优先采样技术在生物体系研究中的应用作了回顾.由于生物体系研究对象的特点是体系空间尺度大且细胞机制时间跨度长,因此所涉及的结构生物学和生物物理学方面的研究构成了分子动力学模拟的最大挑战.从生物学的角度对分子动力学的基本理论、算法发展以及在生物体系中的应用进行综述,重点阐释在生理活动相关的时间尺度上生物体系的模拟是如何逐步发展的.另一方面,回顾了生物模拟体系在空间和时间尺度上得益于计算机硬件和算法的飞速发展而急速扩张的历程.最后,基于最近生物体系分子动力学模拟领域的尖端研究成果,对该领域未来发展的趋势进行了思考和展望.     

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.     

第十二次全国电化学学术会议(第2轮)通知

中国化学会第十二次全国电化学学术会议定于 2 0 0 3年 1 1月 2 6～ 30日于上海举行 .这是进入新世纪后我国电化学工作者在上海的又一次聚会和高水平、高信息容量的学术交流 .竭诚欢迎全国高等院校、科研机构和产业部门从事电化学研究和应用开发的同事和朋友们来沪参加会议 ,交流最新研究成果 ,共同探索电化学前沿的发展和应用中的重要趋势和前景 ,推进电化学基础研究和应用技术在国民经济和高新技术开发中的广泛应用和技术转化 .会议主题及征文内容 :“步入 2 1世纪的中国电化学研究和应用”电化学基础研究 ;生物电化学与有机电化学 ;化学…     

《理论计算电化学》专辑序言

电化学是一门古老的科学,有着悠久、光辉的历史. 近年来,能源、环境等问题在世界范围内被大众广泛认识且越来越受到各国政府的重视,很多重要的能源体系和过程,如能量转化和存储、太阳能利用等,都是属于电化学所研究的范畴. 因此,电化学这门学科在近年来迸发出新兴的活力.     

电化学表面增强拉曼光谱的量子化学研究

对于在分子水平上研究电化学表面吸附和反应过程,表面增强拉曼光谱(SERS)显示出了其独到的优势,提供了有力的技术方法,但对于其表面增强机理仍有待深入研究.本文总结了将量子化学计算应用于电化学表面增强拉曼光谱(EC-SERS)分析的研究,以电化学界面分子吸附、电化学反应以及光电化学反应的研究体系为模型,提取EC-SERS光谱所蕴藏的物理化学信息.通过对吡啶在电化学表面的吸附、水的吸附及其电化学反应、以及对巯基苯胺的电化学表面催化偶联反应等体系的研究,揭示了电化学表面吸附、反应和光电化学过程的本质.     

MXene在电化学传感器中的应用

过渡金属碳化物或氮化物(MXene)作为一种新型的二维层状材料,由于具有良好的导电性、水中分散性、高的生物相容性和稳定性等,在电化学传感领域具有巨大的应用潜力。将MXene与其他纳米材料复合,可以扬长避短,在性能上实现优势协同和功能互补,有效提高电化学传感器的灵敏度和选择性。本文按照检测物的种类进行分类,综述了基于MXene材料构建的电化学传感平台在生物标记物和环境污染物检测中的应用,并讨论了MXene材料在电化学传感领域未来研究发展和应用中所面临的挑战。     

蛋白质直接电化学研究及其应用

蛋白质直接电化学研究在生物电化学中具有重要地位,对于蛋白质结构-功能研究、蛋白质电子传递过程的热力学和动力学研究都有着重要意义,而且是研制第三代电化学生物传感器的基础.本文对在裸电极、分子自组装修饰电极和模拟生物膜修饰电极上进行蛋白质直接电化学的研究及相关应用进行简要综述.     

纳米材料在电化学生物传感器及生物电分析领域中的应用

纳米尺度上的生物分析化学是当今国际生物分析领域研究的前沿和热点.该文阐述了纳米粒子在电化学免疫传感器及电化学DNA传感器领域的应用,着重介绍了以纳米材料为载体设计新型的具有生物分子识别和电信号增强作用的纳米标记粒子在构建高灵敏电化学生物传感器以及多组分同时检测中的应用.     

羟基磷灰石与牛血清白蛋白相互作用的原位红外光谱研究

应用原位(in situ)全反射红外光谱研究牛血清白蛋白在电化学法制备的羟基磷灰石表面的吸附和成键行为, 探索电化学法制备的HA生物材料/生物环境界面过程和生物相容性的微观本质.     

电化学研究中的光谱方法

电化学有独具一格的研究方法。常规的电化学方法大体上是电学方法,它通过电化学体系宏观电参数(电流、电位、电量等)及它们与时间关系的测量来研究体系的内部过程。由于这些参数反映的是体系大量电子的宏观行为,常     

Britton-Robinson广泛缓冲溶液及其离子强度计算和控制

由于质子(H~+)或羟基(OH~-)直接或间接地参与大量溶液化学及电化学反应并影响到许多物质的物理与化学性质,故溶液酸度的控制就是许多化学、化工、生物以及医学研究、测量和应用中的重要问题。一般,溶液酸度都是通过缓冲体系来控制的。不同的目的,需用到不同的缓冲体系。现在缓冲体系已多达几十种。普通缓冲溶液都是     

铜锌超氧化物歧化酶(Cu2Zn2SOD)在汞电极上的吸附研究

金属氧化还原蛋白质的电化学行为作为生物电化学领域中一个重要的研究内容,受到了广泛的关注犤1～3犦,生物体系一些重要的反应均与基本电荷运动有关,如生物催化、神经传导、光合作用以及呼吸作用等均涉及到一些重要氧化还原蛋白质的氧化还原过程。利用电化学的基本原理和实验方法,不但能在生命体系和有机组织的整体水平上,更主要是能在分子和细胞水平上研究氧化还原蛋白质体系中的电子转移以及氧化态转化的化学本质和规律。铜锌超氧化物歧化酶(Cu2Zn2SOD)是一个二聚体,由两个等同的亚单位组成,每一个亚单位含有咪唑桥联的铜?和锌?离子,催…     

电化学谱学表征方法的应用与发展

经历两个多世纪的发展,电化学表征方法的理论和实验研究不断完善,在表界面精细结构表征、电化学反应机理研究等方面起到重要作用。电化学谱学表征技术的出现,填补了传统电化学表征方法在分子水平上鉴定电化学反应活性位点及中间物种的空白。本文总结了近年来红外光谱(IR)、表面增强拉曼光谱(SERS)及和频振动光谱(SFG)三种经典分子振动光谱电化学表征技术的研究进展。首先介绍了三种光谱的基本原理和电化学联用电解池的设计,然后从基础电化学理论出发,介绍其在模型单晶体系及界面水机理研究中的应用,进一步重点介绍了其在锂离子电池和燃料电池领域的相关研究进展,最后展望了电化学谱学表征技术的未来发展方向。