聚合物纳米组装体修饰丝网印刷电极构建过氧化氢传感器

通过在聚合物结构中同时引入生物亲和单体和电活性单体,使得聚合物组装体在修饰丝网印刷电极时兼具提高比表面积、保持酶活和促进电子转移功能,从而发展了一种简单、高效构建电化学传感器的方法。 以苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)、N-乙烯基咔唑(VCz)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体自由基聚合合成双亲性无规共聚物Poly(St-co-AA-co-VCz-co-DMAEMA)(PSACD),将聚合物在选择性混合溶剂DMF/H₂O中自组装得到聚合物纳米粒子PSACD NPs。 利用纳米粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征。 依次将PSACD NPs水分散液、辣根过氧化物酶(HRP)溶液和全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物(Nafion,NF)溶液滴涂在丝网印刷碳电极(SPCE)上,制备得到过氧化氢生物传感器。 通过计时电流法对传感器性能进行研究,表明该传感器对H₂O₂在0.02~7.48 mmol/L有良好的线性响应,且响应时间短(<2 s),具有良好的选择性和稳定性。     

掺杂二茂铁甲醇丝网印刷电极在尿酸生物传感器的应用

制备了掺杂二茂铁甲醇(Fc-OH)的丝网印刷电极,以Fc-OH作为氧化剂,研究了尿酸(UA)在丝网印刷电极的电化学氧化行为,建立了一种新的用于检测UA的方法。方法无需使用尿酸氧化酶,且能提高传感器的灵敏度,并且利用抗坏血酸氧化酶催化抗坏血酸(AA)的氧化来排除血液中AA的影响。计时电流法(I-t)测试0.3V处的氧化峰电流与UA浓度在10μmol/L至1.5 mmol/L的范围内呈较好的线性关系,检出限为5μmol/L。电极制作简单,重现性好,能有效的排除AA、对乙酰氨基酚(ACP)等的干扰,方法已成功应用于实际样品中UA的检测。     

分子印迹膜修饰丝网印刷电极传感器的研究进展

分子印迹膜(MIM)对目标分子具有特异识别性和高选择性。丝网印刷电极(SPE)具有高灵敏度、低成本、设计灵活和一次性可抛性。因此,MIM修饰的SPE传感器技术具有开发低成本、方便、高识别和高灵敏度的商业化传感器的优势,应用前景广阔。但目前该技术在膜修饰技术,特性表征技术,电极制备材料筛选等方面的研究还远远不足。本文针对SPE与MIM联用技术,对MIM,SPE,以及MIM修饰SPE传感器电极的研究进展进行了概述,以便为进一步研究提供参考。     

中空介孔碳球修饰的丝网印刷碳电极用于尼古丁的电化学检测

将一步法合成的中空介孔碳球(HMCS)修饰在丝网印刷碳电极(SPCE)上,得到了用于尼古丁电化学检测的新型电极(HMCS/SPCE)。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、粉末X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及拉曼光谱等方法对HMCS及修饰电极HMCS/SPCE进行表征。由于HMCS具有较大的电化学活性面积和良好的导电性,修饰电极HMCS/SPCE对尼古丁表现出良好的电催化活性。在优化实验条件下,电极HMCS/SPCE对尼古丁的检测线性范围为0~500μmol/L,灵敏度为0.850 m A/(cm~2·mmol·L~(-1)),检出限为0.058μmol/L。制备的传感器具有重复性好、稳定性高等特点,可用于实际烟草样品中尼古丁的检测。     

葡萄糖氧化酶在纳米金修饰的丝网印刷电极上的直接电子传递及应用研究

制作了一次性使用的无介质丝网印刷传感器。研究了葡萄糖氧化酶在纳米金修饰的丝网印刷碳电极(GOD/Au/SPCE)上的电化学行为,在0.1mol/L和pH5.0的磷酸盐缓冲体系中,吸附在金胶纳米粒子上的葡萄糖氧化酶能保持其生物活性并催化溶解氧的还原,还原催化电流随葡萄糖溶液的加入而降低,线性范围为3.0×10-5～4.0×10-4mol·L-1,检出限为1.0×10-5mol·L-1。方法简便快速,可用于葡萄糖的测定。     

基于丝网印刷电极的甲胎蛋白电化学免疫传感器

报道了一种基于金纳米粒子(AuNPs)双重信号放大的高灵敏电化学免疫传感器,并应用于肝癌标志物甲胎蛋白(AFP)的检测。通过在丝网印刷电极(SPE)表面电沉积AuNPs提高电极的重现性,利用AuNPs的吸附作用固定AFP抗体,用于捕获样品中的待测AFP抗原,并进一步与固定了辣根过氧化物酶(HRP)标记检测抗体的纳米金免疫探针发生特异性结合,所形成的夹心免疫复合物可以催化底物得到响应电流。用扫描电镜(SEM)和微分脉冲伏安法(DPV)等技术研究电极组装过程以及电极的化学性质,讨论了影响免疫传感器性能的因素。在最优实验条件下,传感器的峰电流信号与AFP浓度在2.5~30ng/mL范围内呈良好的线性关系,检出限为0.16ng/mL。该传感器具有灵敏度高、成本低、仪器体积小的优点,具有较好的应用前景。     

用于DNA杂交检测的丝网印刷型生物传感器的研究

将单链DNA(ssDNA)固定到丝网印刷碳电极上构成电化学DNA传感器,采用电化学指示剂,建立DNA杂交的检测方法.Co(phen)33+电化学指示剂通过钴盐与配体邻菲罗啉络合制备,采用等离子发射光谱法(ICP-AES)和核磁共振法(NMR)表征功能基团,采用循环伏安法(CV)分析指示剂的电化学特性,并以此为基础研究ssDNA在电极表面的固定及DNA杂交过程.本研究探讨了直接吸附、静电吸附与键合等3种ssD-NA在电极表面的固定方法,结果表明,静电吸附法和键合法具有较高的ssDNA固定量,采用静电吸附法固定探针的电极杂交目标DNA后,Co(phen)33+易于嵌入双链DNA (dsDNA)中,CV峰电流(ip)信号随目标DNA浓度增加.本研究采用静电吸附ssDNA的电极检测DNA杂交,实验表明,当探针固定液中ssDNA浓度为5 mg/L时,目标DNA浓度在6.65×10- 8～4.26× 10-6mol/L范围内,Co(phen)33+在dsDNA修饰电极上ip值与DNA浓度呈良好的线性关系,R2为0.9819.本研究为建立新的微生物分子分型手段提供了初步依据.     

基于纳米金/聚赖氨酸修饰的丝网印刷电极免疫传感器对双酚A的灵敏检测

该文采用一次性丝网印刷碳电极为基底,利用电沉积法制备了聚L-赖氨酸/纳米金修饰电极,构建了双酚A(BPA)电化学免疫传感器。结果表明,当抗原和第一抗体的稀释倍数为1 000倍,第一抗体的孵育时间为60 min,电化学检测环境的pH值为7.4时,BPA浓度在1～250 ng/mL范围内与还原峰电流值呈线性关系,其相关系数(r²)为0.993,检出限为0.85 ng/mL。该方法具有良好的特异性、重现性、稳定性,加标回收率为98.3%～104%,说明BPA免疫传感器对实际水样中双酚A的检测具有潜在的应用价值。     

凹凸棒石修饰丝网印刷碳电极的制备及其在Cd(Ⅱ)检测中应用

以天然廉价的凹凸棒石粘土矿物修饰丝网印刷碳电极为传感电极,采用方波阳极溶出伏安法对Cd(Ⅱ)进行分析检测。研究了凹凸棒石粘土矿物修饰浓度、富集电位、富集时间、溶液pH以及干扰离子对Cd(Ⅱ)检测的影响。在优化实验条件下,传感电极对Cd(Ⅱ)具有敏感的监测特性,峰电流(y)与Cd(Ⅱ)的质量浓度(x)在10～175μg/L范围内具有良好的响应性能,线性方程为y(μA)=0.09056x+0.3350(R²=0.9951),检测限(S/N=3)为1.18μg/L。将该传感器应用于实际河水样品中Cd(Ⅱ)加标分析,回收率为98.6%～103.5%。凹凸棒石粘土矿物修饰电极构建的传感器制备简单,价格低廉,检测效果良好,可用于环境中Cd(Ⅱ)的快速检测。     

基于顺序注射分析法的丝网印刷型生物传感器系统的研究

采用顺序注射分析(SIA)与丝网印刷生物传感器联用法,考察辣根过氧化物酶(HRP)催化邻苯二胺(OPD)-H<,2>O<,2>反应体系.利用牛血清白蛋白(BSA)和戊二醛形成的交联大分子,将HRP固定于丝网印刷电极表面,制备成 HRP 电极,通过对缓冲液pH值及浓度、泵流速、样品量进行优化,建立用于检测HRP对H<,2...     

Electrochemical Sensing of Uric Acid Using a ZnO/Graphene Nanocomposite Modified Graphite Screen Printed Electrode

Russian Journal of Electrochemistry - An electrochemical sensor has been fabricated using ZnO/GR nanocomposite for selective determination of uric acid (UA) in a phosphate buffer solution (PBS, pH...     

A Highly Sensitive and Selective Enzymatic Biosensor Based on Direct Electrochemistry of Hemoglobin at Zinc Oxide Nanoparticles Modified Activated Screen Printed Carbon Electrode

A sensitive enzymatic biosensor has been developed for the detection of hydrogen peroxide (H₂O₂), nitrite ( ) and trichloroacetic acid (TCA) by using hemoglobin (Hb) immobilized on activated screen printed carbon electrode (ASPCE) and zinc oxide (ZnO) composite. A pair of well defined redox peaks is observed with a heterogeneous electron transfer rate constant (K_s) of 5.27 s^?1 for Hb at ASPCE/ZnO. The biosensor exhibits the detection of H₂O₂, TCA and in the concentration range of 0.5–129.5 µmol L^?1, 2.5–72.5 mmol L^?1 and 0.2–674 µmol L^?1 with the detection limit of 0.083 µmol L^?1, 0.12 mmol L^?1 and 0.069 µmol L^?1, respectively.     

Novel Uric Acid Sensor Based on Enzyme Electrode Modified by ZnO Nanoparticles and Multiwall Carbon Nanotubes

Abstract

In this work, we report the development of a highly sensitive and stable uric acid sensor based on the synergic action of multiwalled carbon nanotubes (MWNTs) and ZnO nanoparticles. MWNTs were first cast on pyrolytic graphite (PG) wafers. ZnO nanoparticles were then decorated onto the negatively charged MWNTs via the Vapor Liquid Solid (VLS) growth. Uricase was immobilized on the ZnO nanoparticles surface because of their large differences in the isoelectric point (IEP). Last, a cationic polydiallyldimethylammonium chloride (PDDA) layer was coated onto the uricase-contained ZnO nanoparticle layer and resulted in the PDDA/uricase/ZnO/MWNTs multilayer structure. The unique multilayer structure provides a favorable microenvironment to keep the bioactivity of uricase, which led to rapid amperometric response toward uric acid. Amperometric detection of uric acid was carried out at 320 mV (vs. SCE) in 0.05 mol/L (M) phosphate buffer solution (pH 6.8). For the sensor, a wide linear response range of 5.0 µM to 1 mM with a linear sensitivity of 393 mA cm^?2M^?1, a detection limit of 2.0 µM (3σ), and a long-term stability of 160 days can be obtained by using differential pulse voltammetry (DPV). Testing results in human urine obtained from the sensors were also compared with the data obtained by spectrometry. For five samples with different concentrations of urine, the relative deviations between them were smaller than 3.8%. The recovery was between 96.5 and 104.0%.     

基于碳纳米管修饰电极的甲醛生物传感器

利用甲醛脱氢酶和羧基化多壁碳纳米管修饰的丝网印刷电极,制备了基于还原型辅酶Ⅰ检测的甲醛生物传感器,并优化了传感器的检测条件.结果表明,此传感器对甲醛有较好的电催化氧化作用,显著降低了甲醛的氧化峰电位.在0.001～11nmol/L范围内,响应电流与甲醛的浓度线性相关,其线性回归方程为z(μA)=0.944c(mmol/L,) +0.0623,相关系数为0.9934,响应时间约为20 s,检出限为0.2 μmol/L( S/ N=3).     

A Hydrogen Peroxide Biosensor Combined HRP Doped Polypyrrole with Ferrocene Modified Sol-gel Derived Composite Carbon Electrode

Conducting polymers, because of bearing many attractive features, for example, shuttling electrons between the electrode surface and the entrapped reagents (enzymes, mediators, etc.) while preventing interference and electrode fouling, have been proposed as enzyme supports for electrochemical biosensors1-4. Polypyrrole, owing to its popularity to water solubility and the mild conditions used for electropolymerization, has been the most widely used monomer to entrap enzymes5-8. The sol-gel prog…     

Nafion－Ferrocene修饰的次黄嘌呤传感器

本文用Ｆｅｒｒｏｃｅｎｅ（ＦＣ）作为黄嘌呤氧化酶与电极之间的电子传递体，通过牛血清白蛋白和戊二醛交联剂，把黄嘌呤氧化酶固定在Ｎａｆｉｏｎ－Ｆｃ修饰电极表面，制备成次黄嘌呤传感器。该传感器的线性范围为５．０×１０－５—７．５×１０－４ｍｏｌ／Ｌ，响应时间小于７ｏｓ。     

A Novel Cholesterol Oxidase Biosensor Based on Pt-nanoparticle /Carbon Nanotube Modified Electrode

A variety of electrochemical biosensors for cholesterol detection have been proposed because of its importance in clinic and food analysis 1-2. Classical devices for the detection were based on monitoring either the consumption of oxygen or the production of H2O2. The amperometric determination of H2O2 oxidation is sensitive and stable, but it requires a high anodic potential (over 0.6 V vs Ag/AgCl) and is affected by co-oxidable substances such as ascorbic acid and uric acid usually presen…     

铂纳米颗粒修饰直立碳纳米管电极的葡萄糖生物传感器

基于Pt纳米颗粒修饰直立的碳纳米管电极制备了葡萄糖生物传感器.铂纳米颗粒是利用电位脉冲沉积法修饰到直立碳纳米管上的,可以增强电极对酶反应过程当中产生的过氧化氢的催化行为.用扫描电镜和透射电镜观察了直立碳纳米管在修饰Pt纳米颗粒前后的形态.该酶电极对葡萄糖的氧化表现出很好的响应,线性范围为1×10-5～7×10-3mol/L,响应时间小于5s,并且有很好的重现性.     

基于立方体纳米氧化亚铜修饰的安培型葡萄糖生物传感器的制备及性能研究

将合成的立方体纳米氧化亚铜用于修饰玻碳电极,在其上固定葡萄糖氧化酶,构建了高灵敏的安培型葡萄糖生物传感器.采用X射线衍射(X RD)、扫描电镜(SEM)对合成的立方体纳米氧化亚铜及其修饰电极进行了表征.结果表明,合成的纳米氧化亚铜为均匀的立方体形状.采用循环伏安法(CV)、交流阻抗谱(EIS)、差分脉冲伏安法(DPV)及计时电流法(CA)考察了修饰电极的电化学行为.在含0.1 mmol/L葡萄糖的磷酸盐缓冲溶液(pH 7.4)中研究了立方体纳米氧化亚铜修饰电极的循环伏安(CV)响应,实验结果表明,此修饰电极对葡萄糖显示出良好的电催化性能.DPV响应电流与葡萄糖的浓度在5.0×10-6 ～4.0× 10-3mol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数R2=0.9983,检出限为6.8×10-7 mol/L(S/N=3).CA实验结果表明,尿酸、抗坏血酸、D-果糖对传感器不产生干扰.本传感器具有较好的重现性和稳定性,可用于实际样品中葡萄糖的检测.     

基于含有活性铜的碳点电化学传感器选择性检测尿酸

采用水热法制备了含有活性铜的碳点,利用荧光光谱和紫外可见吸收光谱对其光学性质进行了表征.通过电沉积法将其修饰于玻碳电极表面, 构建了电化学生物传感器,采用循环伏安法、交流阻抗法和差分脉冲伏安法对电极的电化学行为进行了考察, 并对其电化学反应机理进行了探讨.结果表明,此传感器对尿酸具有良好的电催化效果,可有效消除抗坏血酸和多巴胺等物质的干扰.在最佳条件下,氧化峰电流与尿酸的浓度在1.00~300 μmol/L范围内呈良好的线性关系, 检出限为0.30 μmol/L(S/N=3).此传感器具有制作简单、选择性好、灵敏度高和线性范围宽等优点,有望应用于实际样品的检测.