细胞电化学分析的研究进展

细胞是构成生命有机体的基本单位,对有机体的生长发育以及生理功能的维护起着至关重要的作用.由于细胞中的各种生理活动多伴随着电荷的定向传递、传导或者转移,因此,结合电分析化学技术的简单、便捷、灵敏以及快速的优势,细胞电分析化学逐渐发展成为了生物电分析化学的一个重要分支,为细胞活性分析、疾病诊治以及药物筛选等研究提供了越来越多的理论支持,并奠定了重要的实验基础.近几年,随着界面修饰技术、纳米技术、分子组装以及分子识别技术的发展,具有更高生物相容性和选择性的电极环境被开发应用于细胞的固定,极大地促进了细胞电分析化学的发展.本文重点评述近三年细胞电化学分析的研究进展,并以此为基础展望了其研究前景.     

基于含Ni稀土钙钛矿LaNiTiO3的过氧化氢无酶传感器

合成了一种含Ni的新型稀土钙钛矿纳米氧化物LaNiTiO3,研究了其催化活性,并以此构建了一种简单、快速、性能稳定的检测过氧化氢(H2O2)无酶电化学传感器。采用X-射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪、透射电子显微镜、X-射线荧光光谱仪以及扫描电子显微镜等手段对合成材料的组成、结构和形貌等进行了表征,并通过循环伏安法和电流-时间曲线研究和优化了基于该材料构建的无酶传感体系。结果表明,以LaNiTiO3(0.5 g/L,8.0μL)修饰的工作电极在0.1 mol/L NaOH中对H2O2呈现良好的电催化性能:响应时间短(约2 s)、线性范围宽(0.2μmol/L~8.0 mmol/L)、检出限低(0.05μmol/L,S/N=3)、灵敏度高(957μA·L·mmol!1cm!2)、重现性好和抗干扰能力强,优于最近报道的其它传感器,有望用于生物医学等实际样品H2O2检测分析中。     

蛋白质修饰的电化学研究

蛋白质的翻译后修饰对于生命体执行正常的生理功能具有十分重要的作用,是蛋白质科学研究的重要内容.目前研究蛋白质修饰的方法主要有质谱法、亲和层析等,然而由于蛋白质修饰研究的复杂性,迫切需要发掘新的技术手段.电化学方法理论成熟、应用广泛,在生命科学许多领域发挥着越来越重要的作用.蛋白质的体外修饰必将导致蛋白质特定位点基团的变化,可以利用巧妙设计的电化学方法予以表征和分析,以期探明修饰对蛋白质结构和功能的影响.此外,又可以利用电化学定量分析的独特优势快速准确地测定蛋白质修饰中涉及的相关酶活.正因为如此,蛋白质体外修饰的电化学研究已引起越来越多的关注.本文以作者课题组近期研究工作为主,结合国内外同行的相关代表性工作,介绍电化学方法在蛋白质修饰方面的近期研究进展,并探讨了今后的发展方向和趋势.     

肿瘤标志蛋白的电化学分析

随着单克隆抗体技术和免疫学检测技术的不断发展,对癌症相关的肿瘤标志蛋白进行检测分析成为目前癌症早期筛查和诊断最为重要的手段。另一方面,随着分子识别与界面组装技术的发展,电化学检测技术在生物分析领域展现出一些独特的优势,比如操作简单、易于小型化、成本低、灵敏度高等。尤其是近年来,由于特异性结合肿瘤标志蛋白的各种抗体、适体、小分子多肽等被筛选出来,各种纳米材料和纳米技术在电化学分析检测中的应用不断被发掘,新型分子标记技术、界面组装技术以及信号放大技术不断被开发和应用,因此,电化学检测技术在肿瘤标志蛋白的定量分析方面获得了空前的发展机遇,发展极为迅速。本文结合作者所在实验室的一些代表性成果对近年来该领域的研究进展给予简短综述,并对未来的发展前景进行展望。