基于直立碳纳米管大面积金粒子的DNA生物传感器用于早幼粒白血病/维甲酸受体α融合基因检测

基于直立碳纳米管上的大面积金粒子构建了新型的电化学DNA生物传感器,用于急性早幼粒细胞白血病PML/RARα融合基因的检测。首先在直立碳纳米管电极表面溅射金粒子,采用自组装方法将巯基修饰的单链DNA固定到电极上,将氨基修饰的单链DNA和羧基化的CdTe量子点通过酰胺缩合反应生成CdTe修饰的DNA探针,通过与目标DNA的双杂交反应形成三明治结构,利用差分脉冲阳极溶出伏安法检测电极表面捕获的CdTe量子点,从而对DNA进行定量分析。结果表明,电极上Cd2+峰电流与目标DNA浓度(1.0×10-12~1.0×10-8 mol/L)的对数值呈线性关系,线性方程为ipa(μA)=1.626+0.132lgC(mol/L)(R=0.996),检出限为4.0×10-13 mol/L(3σ)。传感器表现出良好的重现性和稳定性。     

聚L-半胱氨酸/还原氧化石墨烯/Nafion修饰玻碳电极对芦丁的电化学传感行为研究

本文采用滴涂法制备了还原氧化石墨烯/Nafion溶液修饰玻碳电极(rGO/Nafion/GCE),用电化学聚合法将L-半胱氨酸(L-Cys)聚合在rGO/Nafion/GCE表面,得到Poly-L-Cys/rGO/Nafion/GCE。采用伏安法研究了芦丁在该修饰电极上的电化学行为及其影响因素。结果表明,L-Cys的电聚合圈数对修饰电极的电化学性能具有一定的影响。在最优条件下,芦丁的峰电流与其浓度在2.0×10~(-8)~1.0×10~(-5) mol/L内呈现好的线性关系,检出限(S/N=3)为1.0×10~(-8) mol/L。     

基于CdTe量子点的荧光猝灭-恢复法测定L-半胱氨酸

以巯基乙酸为稳定剂,合成了水溶性CdTe量子点(QDs),基于Ni~(2+)存在下,利用CdTe QDs荧光猝灭-恢复技术,建立了测定L-半胱氨酸的新方法。考察了缓冲溶液pH及Ni~(2+)浓度等对测定的影响。在pH=10.0的硼砂缓冲溶液中,Ni~(2+)浓度为40μmol/L条件下,L-半胱氨酸浓度在6.0×10~(-6)~5.0×10~(-5) mol/L范围内与量子点荧光恢复程度呈良好的线性关系,相关系数为0.9990,方法的检出限为2.1×10~(-6) mol/L。该方法应用于果汁和蜂蜜样品中L-半胱氨酸的检测,结果满意。     

细胞色素c／L-半胱氨酸修饰金电极检测亚硝酸根

采用循环伏安法、交流阻抗法研究了组装在L-半胱氨酸(L-Cys)修饰金电极上的细胞色素c(Cyt c)电化学行为;采用电化学方法以及紫外-可见光谱对电极进行表征.结果表明:通过静电吸附作用组装在L-Cys修饰金电极上的细胞色素c保持了良好的生物和电化学活性,用Cyt c/L-Cys修饰金电极检测亚硝酸根,响应电流与亚硝酸根浓度在5.0×10-6～4.5×10-4mol·L-1范围内呈线性关系,线性回归方程为Ip=0.031 c 8.165×10-6,相关系数为0.999 5,检出限(S/N=3)为1.5×10-7mol·L-1.电极用于模拟样品及咸菜样品中亚硝酸根的测定,回收率为89.0%～116.0%.     

CdTe量子点标记的DNA电化学传感器的研究

利用碳纳米管和CdTe量子点(QDs)组装的电化学传感器,建立了一种识别DNA的新方法.将氨基修饰的单链DNA探针共价键合固定在带有羧基的碳纳米管修饰的金电极上,然后与CdTe QDs标记的目标DNA进行杂交.利用差分脉冲法(DPV)和循环伏安法对目标DNA的固定和杂交进行表征,通过电活性指示剂柔红霉素(DNR)的DPV峰电流变化,对互补DNA、非互补DNA和单碱基错配DNA序列进行识别.与未标记CdTe QDs的目标DNA相比,标记CdTe QDs的目标DNA序列的电流响应灵敏度明显提高.DNA电化学传感器检测的优化条件:DNR的浓度为1.67×10-5 mol/L,DNA杂交时间为80 min,杂交温度为55 ℃.在1.0×10-13 ～1.0×10-8 mol/L范围,目标DNA浓度的对数值与其响应的DPV信号(还原峰电流)呈线性关系,检出限为3.52×10-14 mol/L(S/N=3,n=9),线性方程为ΔI=50.22+3.567 lgcDNA,相关系数为0.996 6.对1.0×10-10 mol/L的目标DNA样品进行重复测定,相对标准偏差为4.8%(n=5),重复性良好.     

氧化石墨烯/硒化镉修饰电极电化学发光法测定铅(Ⅱ)

将氧化石墨烯(GO)和CdSe复合物修饰到金电极表面,得到了GO/CdSe修饰电极,研究了其电化学发光性质。结果表明,在强碱性溶液中,GO/CdSe修饰电极在鲁米诺溶液中会产生明显的电化学发光信号,而Pb~(2+)对该体系的电化学发光信号有较强的增敏作用,据此建立了检测Pb~(2+)的新方法。考察了GO/CdSe复合物的比例、缓冲溶液的pH、静置时间等条件对ECL强度的影响。在优化的实验条件下,Pb~(2+)浓度在1.0×10-11~1.0×10-7mol/L范围内与相对ECL强度呈现良好的线性关系。检测限(S/N=3)为3.3×10~(-12)mol/L,并用于人工湖水样中Pb~(2+)的测定。     

L-(8-羟基-5-甲基喹啉)半胱氨酸修饰电极的制备及其对汞离子选择性检测

利用Shifft碱反应将L-半胱氨酸和5-甲酰基-8-羟基喹啉一步合成L-(8-羟基-5-甲基喹啉)半胱氨酸,通过金-硫键将L-(8-羟基-5-甲基喹啉)半胱氨酸自组装到金电极表面制备L-(8-羟基-5-甲基喹啉)修饰金电极。L-(8-羟基-5-甲基喹啉)半胱氨酸分子中的羟基氧和氮可与Hg2+形成稳定的五元环配合物,因此该修饰电极能选择性吸附Hg2+,结合方波伏安法用于Hg2+电化学检测。在0.01mol/L HCl中,富集时间为160s,Hg2+浓度在1.0×10-9~1.0×10-8 mol/L、1.0×10-8~1.0×10-7 mol/L浓度范围内与方波伏安峰电流分段呈现良好的线性关系,检出限为0.92×10-9 mol/L。     

L-半胱氨酸/纳米金/DNA/壳聚糖修饰金电极测定布洛芬

用电沉积和滴涂的方法依次将L-半胱氨酸、纳米金、DNA、壳聚糖修饰在金电极表面,制备了稳定性、响应性良好的修饰电极(L-Cys/Au colloid/DNA/CS/Au/CME)。考察了影响实验结果的关键因素,确定了最佳实验条件,进一步采用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了布洛芬在L-Cys/Au colloid/DNA/CS/Au/CME上的电化学行为。在最佳实验条件下,当布洛芬浓度在1.0×10~(-7)~1.0×10~(-4) mol/L范围内时相应的氧化还原峰电流与浓度呈现良好的线性关系,检出限(S/N=3)达2.3×10~(-8) mol/L。结果表明,该修饰电极对布洛芬有良好的响应性能,据此建立了一种测定布洛芬的新方法。     

镁铝水滑石和纳米TiO_2复合膜修饰玻碳电极检测Pb(Ⅱ)

分别采用共沉淀法和溶胶-凝胶法合成了MgA l水滑石和锐钛矿型纳米TiO_2,进行了XRD和TG-DTA表征。将两者按一定比例混合,制备成修饰的玻碳电极。采用示差脉冲伏安法详细研究了Pb~(2+)在修饰玻碳电极上的电化学响应行为,并对各种实验影响因素进行了优化。结果表明,在0.1 moL/L的NaA c-HAc缓冲溶液中,当pH=4,MgA l水滑石与TiO_2的质量比为1:1,制膜的滴涂量为9μL时,1×10~(-5)mol/L的Pb~(2+)在-1.2V富集1.5 min后,进行电化学扫描,Pb~(2+)在大约-0.47 V出现一灵敏尖锐的溶出峰,溶出峰电流与其浓度在1×10~(-9)~2×10~(-7)mol/L范围内呈良好线性关系,检出限为1.0×10~(-10)mol/L,表明复合膜修饰玻碳电极检测铅离子效果很好。     

去肾上腺素在L-半胱氨酸修饰金电极上的电化学行为及其分析研究

应用循环伏安法(CV)和方波伏安法(SWV)研究了去甲肾上腺素(NE)在L-半胱氨酸自组装膜修饰金电极(L-Cys/Au)上的电化学行为。结果表明:在pH7.0的磷酸盐缓冲溶液中,L-Cys/Au对去甲肾上腺素具有明显的电催化作用。由方波伏安法测定的氧化峰电流在NE浓度1.0×10-6~4.0×10-5mol/L和6.0×10-5~4.0×10-4mol/L范围内分段呈线性关系,相关系数分别为0.9941和0.9962,检出限为5.0×10-7mol/L。已用于分析针剂样品。     

基于单(6-巯基-6-去氧)-β-环糊精修饰金电极对L-半胱氨酸的快速灵敏检测

将单(6-巯基-6-去氧)-β-环糊精(HS-β-CD)通过金硫键自组装在金电极(GE)表面, 构建了一种简单、 快速、 灵敏的超分子识别L-半胱氨酸(L-Cys)的电位型电化学传感器. 通过循环伏安法和交流阻抗法研究了膜表面的电化学行为; 通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征了电极表面的膜组装效果, 其作用机制是固定在金电极表面的HS-β-CD空穴可通过分子间作用力吸附结合带负电的L-Cys, 使电极表面的膜电位发生改变, 导致对L-Cys的超分子选择性识别作用, 从而实现对L-Cys的定量分析. 在优化的实验条件下, 该电极在pH=6.0的磷酸盐缓冲溶液中对L-Cys有良好的电位响应性能, 线性范围为1.0×10 ^-7~1.0×10 ^-4 mol/L, 斜率为(-65.29±1.0) mV/pc(25 ℃), 检测下限达到6.0×10 ^-8 mol/L; 电极响应速度快、 稳定性和重现性好、 抗干扰能力强. 将该电极用于实际猪血清和猪尿液样品中L-Cys含量的测定, 回收率为95.0%~104.7%, 表明该新型电极在生命科学等领域具有良好的应用前景.     

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.     

富镉离子CdS量子点电化学发光法检测L-半脐氨酸

采用一锅法,通过控制镉硫比合成了表面富镉离子的硫化镉量子点,利用L-半胱氨酸可与量子点表面Cd2+结合,使量子点表面钝化,从而增强其电化学发光信号的性质,实现了对L-半胱氨酸的选择性检测.对合成的量子点进行了表征,优化了检测条件.在优化的条件下,L-半胱氨酸在5.0×10-9~1.0×10-5 mol/L浓度范围内与ECL信号呈良好的线性关系,检出限为1.2×10-9 mol/L(S/N=3).本方法对L-半胱氨酸具有良好的选择性,用于实际样品中L-半胱氨酸的测定,结果令人满意.     

A magnetic CoFe<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>4</Subscript>/SiO<Subscript>2</Subscript> nanocomposite fabricated by the sol-gel method for electrocatalytic oxidation and determination of L-cysteine

Magnetic CoFe₂O₄/SiO₂ spinel-type nanocomposites have been fabricated by a sol-gel method in the presence of various acids. Their structural, morphological and magnetic properties were characterized by XRD, SEM, TEM, FTIR, VSM and EDX which revealed that they are formed in the presence of all precursors. TEM analysis indicates homogeneous and porous spherical morphology with nanosize grains 10–20 nm in diameter in the presence of salicylic acid. Electrochemical sensor application of nanocrystalline CoFe₂O₄/SiO₂ synthesized by salicylic acid for determination of L-cysteine was investigated using differential pulse voltammetry (DPV) and cyclic voltammetry (CV). DPV indicates that the sensor shows remarkable sensitivity for the determination of L-Cys. The response of a glassy carbon electrode modified with CoFe₂O₄/SiO₂ is linear in the 0.02–425 μM L-Cys concentration range, with a 0.20 μM detection limit (at an S/N ratio of 3). The electrode produces a negligible current response for tryptophan, glutamic acid and citric acid at the working potential applied (+0.748 V vs Ag/AgCl). The electrode is reliable, simple, rapidly prepared, precise, and the method does not require extensive sample treatment.

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Graphical abstract A CoFe₂O₄/SiO₂ magnetic nanocomposite was synthesized by a sol-gel auto combustion method in the presence of various acids as precursors. A highly sensitive electrochemical sensor was fabricated for determination of trace amount of L-cysteine using a glassy carbon electrode modified with the nanocomposite.

     

基于石墨烯基复合物和聚天青Ⅰ的HRP传感器检测有机过氧化物的研究

利用电化学还原氧化石墨烯(GO)的方法将石墨烯(rGO)固定在电极表面上,然后电沉积氢氧化铜和氢氧化镍复合物,构成石墨烯/金属氢氧化物复合纳米材料修饰的玻碳电极(GCE),并通过电聚合天青Ⅰ将辣根过氧化酶(HRP)固定在GCE/rGO/Cu(OH)_2-Ni(OH)_2表面,制得GCE/rGO/Cu(OH)_2-Ni(OH)_2/HRP-PA。对石墨烯/金属氢氧化物复合纳米材料进行了SEM和能谱表征。通过电化学阻抗法和循环伏安法对传感器的制备过程和电化学性能进行了研究,并进一步分别对过氧化氢叔丁基(BHP)及过氧化氢异丙苯(CHP)进行了分析测定。该传感器对BHP和CHP具有良好的检测效果,在2.0×10~(-5)~9.2×10~(-4)mol/L范围内响应电流与BHP浓度呈良好的线性关系,检出限为9.9×10~(-6)mol/L;在3.0×10~(-6)~1.0×10~(-4)mol/L范围内响应电流与CHP浓度呈良好的线性关系,检出限为6.9×10~(-7)mol/L。     

Electrocatalytic determination of L-cysteine using a modified carbon nanotube paste electrode:Application to the analysis of some real samples

The electrooxidation of L-cysteine(L-Cys) was studied using a benzoylferrocene(BF) modified multi-wall carbon nanotube paste electrode(BFCNPE) using cyclic voltammetry(CV),square wave voltammetry(SWV) and chronoamperometry(CHA).Under optimum pH in CV the oxidation of L-Cys occurs at a potential about 215 mV less positive than that at the surface of unmodified carbon paste electrode.The catalytic oxidation peak currents were dependent on the L-Cys concentration and a linear calibration curve was obtained in the range 0.7-350.0 mmol/L of L-Cys with SWV method.The detection limit(3s) was determined as 0.1 mmol/L.This method was also used for the determination of L-Cys in some real samples.     

基于石墨烯分子印迹电化学传感器测定芦丁

将石墨烯(GR)滴涂至裸Au电极表面,并以邻氨基酚为功能单体,芦丁为模板分子,制备了芦丁分子印迹膜电化学传感器,利用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)对制得的传感器进行了电化学性能研究,并且对制备条件和测定条件进行了优化。结果表明,与裸Au电极相比,该GR修饰的Au电极在[Fe(CN)_6]~(3-/4-)溶液中峰电流明显增大,显著提高了芦丁分子印迹传感器的灵敏度。在最优实验条件下,基于GR分子印迹电化学传感器在4.40×10~(-6)~2.80×10~(-4) mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为1.46×10~(-6) mol/L。用该传感器测定了黑茶中芦丁的含量,获得较好结果。     

Sputtering deposition of Pt nanoparticles on vertically aligned multiwalled carbon nanotubes for sensing L-cysteine

A highly sensitive electrochemical sensor for determination of L-cysteine (CySH) is presented. It is based on vertically aligned multiwalled carbon nanotubes modified with Pt nanoparticles by magnetron sputtering deposition. The morphology of the nanocomposite was characterized by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and energy-dispersive. The electrochemistry of CySH was investigated by cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry and chronoamperometry. The mechanism for the electrochemical reaction of CySH at the modified electrode at different pH values is discussed. The electrode exhibits a higher electrocatalytic activity towards the oxidation of CySH than comparable other electrodes. It displays a linear dependence (R ²?=?0.9980) on the concentration of CySH in the range between 1 and 500 μM and at an applied potential of +0.45 V, a remarkably low detection limit of 0.5 μM (S/N?=?3), and an outstandingly high sensitivity of 1.42?×?10³ μA?mM^?1?cm^?2, which is the highest value ever reported. The electrode also is highly inert towards other amino acids, creatinine and urea. The sensor was applied to the determination of CySH in urine with satisfactory recovery, thus demonstrating its potential for practical applications.

二茂铁/L-半胱氨酸修饰电极的电化学行为及电催化性能

利用配对试剂将二茂铁酰胺键合在L-半胱氨酸自组装单层膜(SAM)表面, 制成稳定的二茂铁/L-半胱氨酸修饰电极, 该电极在pH 7.0的磷酸盐缓冲液中有一对很好的氧化还原峰. 运用循环伏安法和交流阻抗谱详细研究了修饰电极的电化学行为, 测得电子转移系数为0.66, 表观电极反应速率常数为6.86 s-1. 该修饰电极对肾上腺素有很好的催化作用, 峰电流与肾上腺素浓度在2.0×10-7～1.0×10-5 mol·dm-3范围内呈现良好的线性关系.