基于主客体竞争模式的凝血酶适配体传感器的研究

基于β-环糊精(β-CD)主客体竞争模式,构建了开关型凝血酶适配体电化学传感器.将末端修饰了二茂铁(Fc)的核酸适配体通过与β-CD的主客体识别固定在金电极表面,当凝血酶存在时,适配体由原来的直立线状构型变为"G-四链体",远离电极表面,适配体探针的氧化还原电流强度减小,即"Signal-off".利用此效应对凝血酶进行了灵敏检测,结果表明,在5.0×10-13~5.0×10-9 mol/L浓度范围内,凝血酶的浓度与电化学响应信号呈良好的线性关系,检出限为2.0×10-13 mol/L(3σ).与其它蛋白分子相比,本方法对凝血酶蛋白的检测具有高特异性.本传感器构建简单,再生性好,为生物血清样本中凝血酶的实时高效检测提供了方法.     

基于β-环糊精主客体识别作用的均相DNA杂交电化学生物分子识别研究

基于β-环糊精(β-CD)和间甲基苯甲酸(mTA)的主客体识别,建立了均相DNA杂交电化学生物传感技术。将主体分子β-CD通过电化学聚合的方法固定在氮乙酰基苯胺修饰的玻碳电极表面,同时将mTA通过酸胺缩合反应标记在探针DNA序列上,与目标DNA在溶液均相中杂交之后,用修饰好的电极对探针DNA上的mTA进行主客体识别。以两种嵌入剂作为电化学指示剂——亚甲基蓝(MB)和道诺霉素(DNM),证实了方法的可行性。MB的电化学信号与完全互补DNA浓度在2.0×10"12～2.0×10"10mol/L之间呈良好线性关系,检出限为7.6×10"13mol/L;DNM的电化学响应与完全互补DNA浓度在1.0×10"12～1.0×10"9mol/L之间呈良好线性关系,检出限可达6.0×10"13mol/L,并表现出良好的重现性和稳定性。     

基于石墨烯化学修饰电极的适体传感器

采用石墨烯(RGO)作载体,凝血酶适体(TBA)作探针,凝血酶为目标蛋白,电化学阻抗谱(EIS)为检测技术,建立了检测蛋白质的新方法。由于RGO可增大电极有效表面积并提高电极表面电子传输速率以及TBA的特异性识别能力,此方法具有较高的灵敏度和良好的选择性。采用本方法检测凝血酶的线性范围为0.3～10 fmol/L,检出限为0.26 fmol/L。本研究将RGO应用于电化学适体传感器,证实了RGO修饰电极在电化学适体传感器领域中潜在的应用价值。     

自组装单层界面β-环糊精非电活性客体的电化学测定

提出了用电化学技术测定非电活性物质的新方法.利用合成的β-CD对甲苯磺酸基衍生物(Ts-β-CD)获得新型β-CD单层.虽然β-CD的覆盖率只有10%左右,但该单层对二茂铁表现出有效的主客体响应.界面上二茂铁的包络符合Langmuir吸附响应.利用Langmuir吸附等温式,得到二茂铁与β-环糊精形成包络物的包络常数为4.2×10~4mol-1·L二茂铁在该单层上的最大表面覆盖度为8.6×10~(-12)mol/cm2.当二茂铁溶液中含有非电活性物质间甲苯甲酸(mTA)或十二烷基磺酸钠(SDS)时,mTA和SDS与包络在电极表面的二茂铁发生客体竞争反应而使二茂铁的氧化还原峰电流降低.利用该原理,分别测定了非电活性物质mTA和SDS,线性范围分别为0.8~2.7μmol/L和5~100nmol/L.     

导电高分子纳米粒子负载探针的凝血酶电化学发光适配体传感器

以特异性识别凝血酶的适配体为分子识别物质,以氨基钌联吡啶衍生物（Ru1）为电化学发光信号物质,基于吡咯/N-（2-羧乙基）吡咯纳米粒子（Ppy-pa NPs）负载适配体和Ru1研制了一种高灵敏检测凝血酶的电化学发光适配体传感器.以N-（2-羧乙基）吡咯和吡咯为单体,采用微乳液聚合方法制备了Ppy-pa NPs.通过EDC/NHS将Ru1与Ppy-pa NPs表面的羧基共价连接制备了Ru1功能化Ppy-pa NPs（Ru1-Ppy-pa NPs）.利用核磁共振图谱、傅里叶变换红外光谱和投射电子显微镜图对Ppy-pa NPs和Ru1-Ppy-pa NPs进行了表征.将Ppy-pa NPs Nafion混合物滴涂在石墨电极表面制备成电化学发光化学传感器,可高灵敏检测三丙胺（检出限为3.0×10-8M）.通过电化学氧化将对氨基苯磺酸共价键合在石墨电极表面,将5′修饰氨基凝血酶适配体I（TBA-I）共价连接在对氨基苯磺酸修饰的石墨电极表面制备成电化学发光适配体传感器.将5′修饰氨基凝血酶适配体Ⅱ（TBA-Ⅱ）标记在Ru1-Ppy-pa NPs表面制得电化学发光适配体信号探针（Ppy-pa NPs-Ru1-TBA-II）.当凝血酶存在时,凝血酶与电极表面的TBA-I特异性结合,再与信号探针结合形成夹心结构,产生很强的电化学发光信号.该传感器具有极低的检出限（3.0×10-16M）和良好的选择性.本工作表明以Ppy-pa NPs为电化学光探针的载体可构建高灵敏度和选择性的电化学发光生物传感器.     

纳米钯电化学适配体传感器用于血管内皮生长因子的检测

基于目标诱导适配体片段连接,以修饰于电极表面的纳米Pd作为适配体固定平台,构建检测血管内皮生长因子(VEGF)的电化学适配体传感器。方法将VEGF适配体切成两段,其一为捕获探针,通过Pd-S键固定在以电沉积和二硫苏糖醇(DTT)封闭相结合法制备的纳米钯修饰电极表面;其二为信号探针,3'端修饰有二茂铁基团。由于VEGF与适配体之间强的相互作用,可连接此两段适配体序列并在电极表面形成稳定的适配体复合物,此时二茂铁靠近电极表面,产生电信号,从而实现对VEGF的检测。结果表明,在pH 7. 0的Tris-HCl缓冲溶液中,二茂铁的峰电流与VEGF浓度在5～40 pmol/L范围呈良好线性关系,检测限为0. 4 pmol/L。     

三维还原氧化石墨烯/β-环糊精复合物的合成及其电化学检测水中左氧氟沙星北大核心CSCD

成功构筑了β-环糊精修饰的三维还原氧化石墨烯复合材料(3D-rGO/β-CD),并对该复合材料进行扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、热重分析和拉曼光谱分析等一系列的表征,分析了其形貌和结构的特征。进一步将其修饰到玻碳电极(GCE)表面,构建了一种新型电化学传感器(3D-rGO/β-CD/GCE)。利用3D-rGO/β-CD/GCE电化学传感器,通过微分脉冲伏安法(DPV)对左氧氟沙星(LEV)进行了检测。其中,具有多孔结构的三维还原氧化石墨烯具有优异的导电性能、比表面积大、化学稳定性好等优良的性质,而修饰的β-环糊精能在其环形腔内与客体分子结合形成超分子包合物,进而可以对LEV进行有效识别。研究结果显示,在最优实验条件下,3D-rGO/β-CD/GCE对左氧氟沙星的检测具有较宽的线性范围(1~150μmol/L),且检测限可达0.33μmol/L,同时该修饰电极还表现出良好的选择性和稳定性。此外,成功将其应用于实际水样中LEV的检测,表明该传感器具有一定的应用潜力。     

基于适配体识别的凝血酶均相电化学发光检测方法(英文)

本文以钌联吡啶络合物标记的凝血酶适配体为电化学发光探针,建立了均相电化学发光测定凝血酶的新方法。实验发现待测物凝血酶的存在,使金电极上电化学发光探针的电化学发光强度急剧降低,这是由于电化学发光探针与凝血酶形成了大质量生物复合物,使其扩散系数增大和电化学发光效率降低所致。实验结果表明,电化学发光强度的降低与凝血酶浓度在0.5~7.5nmol/L范围内呈良好的线性关系。该方法的检测限为0.25nmol/L,对凝血酶测定的相对标准偏差为2.7%(c=5.0nmol/L,n=7)。该方法具有简单灵敏、选择性好和无需探针固定化和冲洗步骤等优点。     

基于分子识别作用鉴别人参基因的电化学传感器

本文以人参ITS及518 s基因上的SNP位点为检测对象,利用分子识别作用构建了一种电化学传感器,成功地对人参、西洋参进行了品种鉴别。本文设计合成了一种双标记DNA探针(DLP),该探针的一端标记了4-4-二甲氨基苯基偶氮苯甲酸(dabcyl)作为客体分子,另一端标记了金纳米颗粒作为电化学杂交指示剂。同时使用α-CD/MCNTs/GCE电极作为工作电极。由于DLP的茎环结构,只有在DLP与目标DNA杂交后,DLP上的dabcyl分子进入修饰电极表面的α-CD空腔中,进而DLP被α-CD修饰电极捕获。并且,通过金纳米颗粒的AuCl4-的电化学还原电流信号。可灵敏检测4.6×10-10mol.L-1的目标DNA。     

基于三维有序金掺杂纳米二氧化钛的DNA生物传感器研究

用模板法在氧化铟锡(ITO)电极上制备具有三维有序多孔结构的金掺杂纳米二氧化钛修饰电极(3DOM GTD/ITO),扫描电镜(SEM)结果表明,制备的修饰电极三维结构规整有序、孔径均一。将标记有二茂铁(Fc)的DNA探针修饰到3DOM GTD/ITO电极上构建了一种新的标记型DNA生物传感器,通过Fc在DNA探针杂交前后的电化学信号变化可识别目标靶序列。采用循环伏安(CV)、示差脉冲(DPV)和交流阻抗(EIS)等方法对DNA探针在电极表面的固定和杂交进行表征。实验结果表明,该DNA生物传感器可以成功地识别乳腺癌基因靶序列,Fc的氧化还原电流与靶序列浓度在8.0×10-7～1.0×10-5 mol/L范围内呈线性关系,线性相关系数为0.9908,检测限为5.2×10-7 mol/L。     

CuNi/β-环糊精/还原氧化石墨烯修饰电极电化学检测多巴胺

建立了一种循环伏安法制备CuNi/β-环糊精/还原氧化石墨烯修饰玻碳电极(CuNi/β-CD/ERGO/GCE)的方法。通过多巴胺在该修饰电极上的电化学行为发现,该电化学传感器实现了快速、灵敏的测定多巴胺。该传感器用差分脉冲伏安法(DPV)测定多巴胺时,其电化学响应电流与多巴胺浓度在0.01~20μmol/L之间呈线性关系,检测限为8 nmol/L。该传感器用于尿液样品中的多巴胺检测,回收率在95.6%~107.2%之间。     

基于 G-四联体门控制效应的铅离子适配体传感器

将富鸟嘌呤(G)序列核酸适配体与门控制效应相结合,通过控制门的开关实现信号放大,构建了新型电化学生物传感器,用于铅离子(Pb2+)的高灵敏检测。首先将单-6-巯基-β-环糊精(6-SH-β-CD)自组装在金电极上,形成有序排列的分子自组装膜,且分子之间留有空隙,可作为探针通过的门结构。随后将发夹结构的富含 G 序列的核酸适配体修饰在环糊精次面端口,制得可特异性识别 Pb2+的电化学生物传感器。富 G 序列适配体结合 Pb2+后可折叠形成 G-四联体结构(G4-Pb2+),覆盖住电极表面的探针通道,产生关门效应,使探针氧化还原电流强度减小,进而形成门控制效应,利用该效应可进行 Pb2+的定量检测。门控制效应显著提高了信噪比和检测的灵敏度,在1×10-13~5×10-11 mol/ L 浓度范围内,Pb2+浓度的负对数与 DPV 响应电流呈良好的线性关系,检出限为3.6×10-14 mol/ L(DL=3δb / K)。传感器用于实际水样品中 Pb2+的测定,结果令人满意。     

基于ZrO2/AuNPs膜修饰电极的适配体传感器用于凝血酶的检测研究

提出了一种简单、无标记、可再生的电化学方法研究适配体和凝血酶之间的相互作用，采用亚甲基蓝(MB)做电化学指示剂，氧化锆(ZrO₂)-金纳米粒子(AuNPs)涂层修饰玻碳电极(GCE)。利用金-硫键及杂交化学反应，捕获探针和适配体依次修饰到电极表面，亚甲基蓝插入到DNA上，形成适配体传感器。电极表面的DNA双链在凝血酶的存在下发生解旋，MB在DNA上的吸附量随之减少，峰电流也显著降低，达到检测凝血酶的目的。实验显示，凝血酶在20 pmol/L～150 nmol/L的浓度范围内，峰电流的减小量随凝血酶浓度的升高而增大，检出限为20.6 fmol/L。该方法简单、灵敏、选择性好，并成功用于实际样品检测。     

自组装单层界面β-环糊精非电活性客体的电化学测定

提出了用电化学技术测定非电活性物质的新方法.利用合成的β-CD对甲苯磺酸基衍生物(Ts-β-CD)获得新型β-CD单层.虽然β-CD的覆盖率只有10%左右,但该单层对二茂铁表现出有效的主客体响应.界面上二茂铁的包络符合Langmuir吸附响应.利用Langmuir吸附等温式,得到二茂铁与β-环糊精形成包络物的包络常数为4.2×10⁴ mol^-1· L,二茂铁在该单层上的最大表面覆盖度为8.6×10^-12 mol/cm².当二茂铁溶液中含有非电活性物质间甲苯甲酸(mTA)或十二烷基磺酸钠(SDS)时,mTA和SDS与包络在电极表面的二茂铁发生客体竞争反应而使二茂铁的氧化还原峰电流降低.利用该原理,分别测定了非电活性物质mTA和SDS,线性范围分别为0.8~2.7 μ mol/L和5~100 nmol/L.     

基于主客体识别作用构建非固定的DNA电化学生物传感器研究

应用主客体分子识别技术构建一种无需固定DNA探针的电化学检测DNA的新方法。分别采用间甲基苯甲酸标记和金纳米颗粒标记的两段DNA探针,使用β-环糊精修饰电极对杂交结构进行识别和电化学检测。采用差分脉冲伏安法(DPV)实现对特定序列DNA的定量检测。在优化的条件下,该体系表现出良好的灵敏度和选择性,对特定序列DNA的检测限为1.8×10-13mol/L。     

基于二硫化钼/纳米金和硫堇/纳米金信号放大的雌二醇电化学适配体传感器

构建了一种新型的基于二硫化钼/纳米金和硫堇/纳米金信号放大的检测17β-雌二醇的电化学适配体传感器. 利用巯基自组装技术将17β-雌二醇的适配体探针DNA固定在二硫化钼/纳米金修饰玻碳电极表面, 与末端带巯基的部分互补DNA链杂交, 将硫堇/纳米金电化学指示剂自组装在杂交后的双链DNA上, 制备了17β-雌二醇电化学适配体传感器. 二硫化钼/纳米金复合材料增加了电极的有效表面积和DNA探针的固定量. 纳米金作为信号物质载体负载硫堇, 实现了电化学指示剂的信号放大. 加入目标物17β-雌二醇后, 目标物与适配体DNA特异性结合, 导致互补DNA链脱落, 双链上结合的硫堇/纳米金电化学指示剂数量减少, 电化学信号降低. 实验结果表明, 在1.0×10 ^-14~5.0×10 ^-12 mol/L范围内17β-雌二醇浓度与峰电流的线性关系良好, 检出限为4.2×10 ^-15 mol/L(S/N=3). 该传感器可望用于其它环境激素类物质的检测.     

半胱氨酸封闭剂为电化学探针的非标记型核酸适配体传感器

采用半胱氨酸为封闭剂和氧化还原电化学探针,制备了一种新型的非标记型电化学核酸适配体传感器,并用于测定凝血酶。 利用电化学阻抗对传感器的组装过程进行了监测。 用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了该传感器的电化学行为。 探讨了凝血酶孵育时间、测试pH值对传感器响应的影响。 该传感器对凝血酶在10.0~10000 μg/L范围内呈良好的线性响应,检测限为2.47 μg/L。     

基于金包裹磁性纳米粒子与适配体修饰CdTe纳米探针的凝血酶检测方法

构建了一个适配体修饰的CdTe纳米探针,利用磁性纳米粒子的分离技术,采用示差脉冲伏安法检测凝血酶。磁性纳米粒子作为分离材料,CdTe纳米粒子作为电化学探针,通过凝血酶的特异性识别,适配体从DNA双链中解旋,并与凝血酶结合形成G-四重体结构,达到检测凝血酶的目的,检出限达0.13pmol/L。该方法灵简便、灵敏、成本低,并成功用于实际样品的检测。此外,该方法可被广泛应用于蛋白质监测和疾病诊断。     

抗坏血酸在β-环糊精/二茂铁甲酸修饰电极上的电化学行为及测定

利用主客体化学反应将二茂铁甲酸包络在β-环糊精聚合物的空穴中,用新鲜蛋清作交联剂制成β-环糊精聚合物/二茂铁甲酸化学修饰玻碳电极,用电化学阻抗法和循环伏安法研究了修饰电极的电化学性能。在pH 7.0的磷酸盐缓冲溶液中,该修饰电极对抗坏血酸的电化学氧化有很好的催化活性,氧化峰电流与其浓度在6.2×10-6~5.0×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为ip=0.4375+0.0301C(ip:μA,C:μmol/L),相关系数r=0.9982,检出限为1.0×10-6mol/L。抗坏血酸和多巴胺在修饰电极上于不同的电位(ΔE=490 mV)被氧化,可用于多巴胺存在下选择性测定抗坏血酸。     

基于铁氰化镍的非标记型核酸适配体电化学传感器检测凝血酶

在玻碳电极（GCE）表面首先用增敏作用的多壁碳纳米管(MWCNTs)夹心于两层电沉积的铁氰化镍（NiHCF）氧化还原电化学探针之间,然后以金纳米粒子为固定核酸适配体的载体,构建了检测凝血酶的非标记型核酸适配体生物传感器。 利用扫描电子显微镜(SEM)对MWCNTs和NiHCF的形貌进行了表征。 利用电化学阻抗谱对传感器的组装过程进行了监测,用循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）对传感器的电化学行为进行了研究。 以铁氰化镍为探针的传感器对凝血酶的检测在1.0 ng/L~1.0 mg/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.998,检测限为0.2 ng/L(S/N=3)。