基于金纳米棒和超氧化物歧化酶层层自组装的超氧自由基生物传感器

超氧自由基（O2·-）检测对于研究氧化损伤有关的生化及病理过程具有重要意义.本文基于金纳米棒/超氧化物歧化酶层层自组装方法构建了一种新型超氧自由基电化学传感器.通过带正电的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）包裹的金纳米棒（AuNRs）与带负电的超氧化物歧化酶（SOD）在半胱氨酸（Cys）修饰的金（Au）电极上层层自组装制备了（SOD/AuNRs）2/Cys/Au电极,证明了金纳米棒/SOD双层组装膜能有效增强SOD与电极之间的电子转移,并且该电极中的SOD保持有良好的生物活性,可在还原电位下实现O2·-电催化还原,从而达到检测O2·-的目的.该超氧自由基电化学传感器表现出了良好的电分析性能,其检测线性范围为200nM～0.2mM,检测限为100nM（S/N=3）,灵敏度为22.11nAcm-2μM-1,响应时间为5s.此外,该传感器还显示了较好的稳定性以及排除常见共存物过氧化氢、尿酸和抗坏血酸等干扰的能力.因此,对于第三代超氧化物歧化酶传感器的制作来说,酶与纳米材料层层自组装方法能够提供一种有效的电极构建方式.     

纳米阵列电极研究进展

从纳米阵列电极的制作、基本原理和应用 3方面综述了纳米阵列电极的研究进展。着重阐述了模板法和自组装法制作纳米阵列电极的具体过程以及纳米阵列电极的扩散电流理论 ,对纳米阵列电极在生物传感器、电化学动力学、电化学分析等方面的应用作了介绍     

以天青Ⅰ为介体的纳米金颗粒增强的葡萄糖传感器

采用层层自组装的方法和异种电荷互相吸引的原理,将Nafion修饰在金电极上固载带正电荷的天青Ⅰ,并利用天青Ⅰ中的氨基固载纳米金,再通过纳米金将酶固定在金电极表面,制成了葡萄糖传感器.采用循环伏安法和交流阻抗法,研究了金电极表面组装各层之后的电化学特征,以及电极对葡萄糖的电化学催化作用. 结果表明,天青Ⅰ不仅可以固定酶和纳米金,而且还可以在酶和电极之间有效地传递电子.在优化的实验条件下,该传感器对葡萄糖响应的线性范围为5.1×10-6 ~4.0×10-3 mol/L,检出限(S/N=3)为1.0 μmol/L.该生物传感器显示出较好的稳定性和抗干扰能力,将其用于人体血清中葡萄糖的测定,结果令人满意.     

基于层层组装技术的超灵敏无标记电化学适配子生物传感器对蛋白质的检测研究

适配子由于其对目标靶分子的选择性高,亲和力强,且具有易体外合成与修饰并可以反复变性复性等特性,被广泛的用于生物分子的识别和检测上.由于蛋白质大的分子量和高的电荷密度,一旦当它们被固定到电极表面,便会引起较大的电化学信号的改变.大多数的无标记电化学检测是利用电化学交流阻抗法(EIS),使用的电化学探针一般存在于电解质中,而用伏安法测定来自电极表面的电化学探针的无标记适配子传感器却很少见.传统的层层组装(LBL)技术可以简单方便的实现电极表面探针的修饰与固定.     

自组装超分子膜修饰电极的研制及分析应用

阐述了自组装超分子膜修饰电极的发展概况及超分子体系形成的理论基础，并对自组装超分子膜修饰电极的特点、电化学行为、功能膜的制备和表征方法以及它在电催化、生物传感器、离子选择性电极等方面的应用进行了综述。     

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.     

血红蛋白/纤维素季铵盐层层组装膜直接电化学及其生物传感研究

蛋白质与电极间的直接电子交换可以为生物活体内蛋白质的电子转移机制提供模型,同时也为构筑新型的生物传感器奠定基础~([1]).层层组装技术是近年来兴起的构建蛋白质多层薄膜的方法,此技术构建生物电化学传感器主要依靠聚阳离子与生物阴离子的静电引力在电极表面形成有序的多层薄膜~([2]).周金平等将纤维素与3-氯-2-羟丙基三甲基进行反应合成了一种新型的纤维素季铵盐~([3]),它是一种聚阳离子电解质.而通过pH的调节可使血红蛋白带上不同的电核~([4]).基于血红蛋白和纤维素季铵盐之间的静电引力,通过层层组装技术将血红蛋白和纤维素季铵盐逐层固定在玻碳电极表面,形成了有序排列的多层薄膜并实现了血红蛋白的直接电化学,在此基础上制备了H_2O_2无中继体电化学传感器.     

基于层层自组装技术构建灵敏度可调的电化学发光传感器检测FLT3EI北大核心CSCD

选择急性髓系白血病的标志性基因FLT3作为目标物,构建了灵敏度可调的双信号放大电化学发光传感体系。采用层层自组装法将预处理的多壁碳纳米管有序组装到电极表面,利用无酶目标催化发夹反应放大传感器的灵敏度,实现FLT3基因的高灵敏、快速、准确检测。通过电化学交流阻抗谱(EIS)对传感器的构建进行跟踪表征,采用电化学发光法(ECL)对不同浓度的FLT3基因进行检测。结果表明,该传感器可通过控制多壁碳纳米管的组装层数调节灵敏度与检出限。当多壁碳纳米管组装层数为6层时,检测FLT3的线性范围为0.5~50 pmol/L,检出限为0.3 pmol/L。更高灵敏度的传感器有望通过组装更多层数的多壁碳纳米管实现。     

基于聚硫堇和层层组装碳纳米管/HRP的过氧化氢传感器研究

将电聚合和层层组装方法有效结合构筑了聚硫堇（PTH）电子介体修饰的碳纳米管（CNTs）/辣根过氧化物酶（HRP）多层膜无试剂H2O2传感器.利用电化学阻抗谱对CNTs/HRP多层膜的组装过程进行监测,用循环伏安法和计时电流法研究了该HRP电极的电化学行为.探讨了酶组装层数、工作电位、pH值和碳纳米管对电极响应的影响.该...     

脱氧核糖核酸在电极表面的固定化研究进展

介绍了电化学脱氧核糖核酸(DNA)传感器的原理并重点评述了DNA在不同材料电极表面的固定化技术,对比了吸附法、自组装法、亲和素一生物素法、共价键合法以及组合法固定DNA在构建电化学DNA传感器中的应用。参考文献77篇。     

基于共面薄膜金电极的三磷酸腺苷适体传感器

为了检测三磷酸腺苷(ATP)的浓度,利用微系统(MEMS)技术小批量加工薄膜金电极,采用自组装法将巯基修饰的三磷酸腺苷适体固定到金电极表面,以三磷酸腺苷适体作为识别元件,构建了一种基于共面薄膜金电极的三磷酸腺苷适体传感器。依据核酸磷酸骨架荷负电特性静电排斥[Fe(CN)6]3!/4!所引起的阻抗变化实现对ATP浓度的检测。首先采用电化学阻抗谱法研究了裸金电极及ATP加入前后、6-巯基己醇封闭电极前后以及不同自组装时间(3,8,15,24和30 h)条件下,电极在电化学阻抗溶液中阻抗值变化。然后研究了不同浓度ATP适体传感器的电化学阻抗谱以及适体传感器的线性度和重复性。结果表明,在自组装时间为24 h,使用6-巯基己醇封闭金电极的条件下,此传感器线性测量范围可达到1~500 nmol/L,检出限为1 nmol/L,线性相关系数为0.9842。此传感器制作简单,检出限低且重复性好。     

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。     

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。     

基于功能性纳米材料的新型电化学界面的构筑以及相关应用(英文)

由于独特的光、电、磁以及催化性质,功能性纳米材料的研究已经渗透到各个学科并在不同领域展示出潜在的应用前景,尤其是利用纳米材料构建功能性电极界面、研究其电化学行为并发展新颖的电化学纳米器件引起了了人们的广泛关注. 本篇综述中,主要介绍作者研究小组在以功能性纳米材料构建新颖的电化学界面的最新进展,集中关注其在电化学传感器、燃料电池以及光谱电化学中的应用. 这些纳米材料的应用极大地增强了电子转移、提高了电化学传感器的灵敏度以及燃料电池的催化效率. 作者也通过合成一些光谱匹配的荧光以及电致变色纳米材料构建新颖的荧光光谱电化学器件,同时在材料的合成组装、多重刺激响应体系以及多功能化进行探索. 最后,作者对这类基于纳米材料的电化学器件的发展和应用予以展望.     

快速检测Fenton反应诱导DNA损伤的电化学DNA传感器研究

利用带正电荷的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)和带负电荷的小牛胸腺双链DNA(CT-dsDNA)之间的静电吸引作用,将其层层组装到玻碳电极表面,制成电化学DNA传感器,并利用电化学和原子力显微镜(AFM)方法与对DNA的组装进行了表征。以Ru(bpy)23+作为电化学催化剂,检测DNA的损伤,考察了电极在Fenton试剂中的温育时间以及Fenton试剂的浓度对DNA损伤程度的影响。实验表明,Fe2+与H2O2共存时,温育15 min即可较大程度地对DNA造成损伤,且可以检测到的Fenton试剂浓度为5.0×10"5mol/L Fe-SO4/2.0×10"4mol/L H2O2。本方法具有灵敏度高、重现性好等优点。     

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     

基于纳米金/硫堇层层自组装的新型电流型酶-癌胚抗原免疫传感器

将Nafion 膜固定在金电极(Au)表面, 通过静电吸附和共价键合作用将硫堇(Thi)和纳米金颗粒(nano-Au)层层自组装到Nafion膜修饰的金电极表面. 再通过形成的纳米金单层吸附癌胚抗体(anti-CEA), 最后用辣根过氧化物酶(HRP)代替牛血清白蛋白(BSA)封闭电极上的非特异性吸附位点, 并同时起到放大响应电流信号的作用, 从而制得高灵敏、高稳定电流型酶-癌胚抗原(CEA)免疫传感器. 通过循环伏安和交流阻抗考察了电极表面的电化学特性, 并对该免疫传感器的性能进行了详细的研究. 该传感器对CEA检测的线性范围为2.5~80.0 ng/mL, 检测限为0.90 ng/mL.     

甲烷氧化菌素功能化金纳米层层自组装修饰电极上过氧化氢的催化还原

借助巯基试剂,在纳米金颗粒表面修饰生物活性物质Mb,制备保持有Mb生物活性的功能化金纳米巯基乙胺-Au NPs-Mb.采用UV-Vis、FTIR光谱和投射电镜表征其结构,该纳米颗粒分布均匀且粒径均一,并显著改善了金纳米颗粒团聚现象.以Mb功能化金纳米为基元,采用单层自组装及层层自组装方式将其修饰到裸金电极表面.各Mb或Mb-Cu电极的电化学测试并未借助电子传递媒介.配位Cu~(2+)后,修饰有Mb的单层及层层自组装修饰的催化还原能力均显著提升.其中Cu~(2+)配位的{巯基乙胺-Au NPs-Mb}3/Au修饰电极作为一种新型H2O2生物传感器,响应时间大约为2 s,米氏常数KappM为0.787 mmol/L,表现出了较强的还原H2O2的催化活性,且稳定性较好.     

层层自组装聚电解质膜光纤传感器的制备和应用

在过去几十年中,光纤的应用已经渗透到多个学科领域。光纤的抗电磁干扰、可远程监控、多重监测、体积小及质量轻等特点,使其在传感器研究领域备受关注。聚电解质层层自组装膜构建的光纤传感器自2000年诞生以来,已快速发展成为传感器领域新的研究热点。该类光纤传感器在微量物质的监测方面具有广泛的应用前景。本文从光纤和光纤传感器优点出发,总结了基于层层自组装多层膜的光纤传感器种类、性能、检测原理以及相应的光纤结构和自组装材料;进而结合作者已做的相关工作,论述了在光纤基底上的聚电解质层层自组装及基于自组装膜的光纤传感器的测试;重点综述了近十年层层自组装膜的光纤pH传感器、湿度传感器、气体传感器、生物传感器及其他类型的光纤传感器的制备与应用,并展望了今后聚电解质层层自组装多层膜光纤传感器的发展。     

电化学生物传感器在发酵领域中的应用

本文综述了近10年来电化学生物传感器在发酵领域中的研究及应用。首先介绍了电化学生物传感器的基本原理及分类,然后对发酵领域中应用和研究最为广泛的酶电极以及微生物电极传感器进行了分类描述,并重点介绍和归纳了葡萄糖、乳酸、酒精以及甘油生物传感器的研究现状,集中探讨了两类传感器的抗干扰性与选择性等特性。