NaOH蚀刻玻碳电极的大肠杆菌DNA电化学生物传感器的构建及检测

以NaOH蚀刻后的玻碳电极为基底制备了高灵敏与高选择性的大肠杆菌电化学DNA传感器。经NaOH蚀刻后的玻碳电极被活化且在电极表面形成羧基层,为DNA探针的固定提供了更多位点,在偶联剂EDC/NHS的作用下,端氨修饰的探针DNA与羧基的羧氨反应使其以肽键的形式固定在电极表面,极大地提升了传感器的灵敏度。通过电化学循环伏安法(CV)和差分脉冲法(DPV)对所制备传感器的灵敏度和选择性进行表征,得到该传感器对大肠杆菌的线性检测范围为12.5~62.5 nmol/L,检出限可达1.20×10~(-9)mol/L。     

DNA-纳米金修饰玻碳电极用于水中甲醛的测定

利用纳米金的生物共容性和高电荷传递性能在玻碳电极表面构建纳米粒子生物活性界面,研究了DNA在其界面上对甲醛的电催化作用.通过电化学沉积方法制备了DNA-纳米金修饰的玻碳电极,并对该电极进行了形貌表征,发现平均直径为100 nm的多面体纳米金均匀分布在电极表面.利用微分脉冲伏安法和安培法对甲醛进行了检测,优化了实验参数.结果表明:该修饰电极实现了对甲醛的灵敏测定,线性范围为1×10-5 ～1×10-3 mol/L,检出限为1.0 μmol/L.该电极表现出较好的稳定性,对实际水样的测定回收率为95% ～103%.     

TiO2-石墨烯-Nafion复合膜修饰玻碳电极同时测定多巴胺和尿酸

利用在玻碳电极上修饰了TiO2-石墨烯-Nafion复合膜制得的修饰电极进行多巴胺(DA)和尿酸(UA)的同时测定。用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究了该修饰电极的电化学行为。在pH为7.0的磷酸盐缓冲液(PBS)中,修饰电极对于DA和UA的电化学氧化具有良好的电催化性能。DA和UA的氧化峰电流分别在2～120和60～300μmol/L浓度范围内呈良好的线性关系,检出限分别为0.066和0.102μmol/L。实验结果表明,TiO2-石墨烯-Nafion复合膜修饰电极显著提高了检测的灵敏度,并表现出良好的选择性和重现性。     

还原氧化石墨烯-多壁碳纳米管复合膜负载金纳米粒子修饰玻碳电极检测双酚A

以水合肼为还原剂,采用均相还原法制备还原氧化石墨烯-多壁碳纳米管复合材料(rGO-MWCNTs),通过滴涂法将其修饰到玻碳电极(GCE)表面.以此复合材料为载体,采用电化学方法制备了金纳米粒子-还原氧化石墨烯-多壁碳纳米管复合膜修饰电极(AuNPs-rGO-MWCNTs/GCE).通过扫描电镜(SEM)、EDS能谱技术和电化学方法对此电极进行了表征.研究了双酚A在修饰电极上的电化学行为.结果表明,此电极对双酚A的电极过程具有良好的电化学活性,在0.10 mol/L PBS溶液(pH 7.0)中,微分脉冲伏安法测定双酚A的线性范围为5.0 × 10-9~1.0 × 10-7 mol/L和1.0 × 10-7~2.0 × 10-5 mol/L,检出限为1.0 ×10-9 mol/L(S/N=3). 将此电极用于模拟水样和超市购物小票样品中双酚A含量的测定,加标回收率分别为97%~110%和98%~104%.     

基于纳米二氧化锆与铂微粒复合修饰玻碳电极的甲醛传感器研究

采用循环伏安法在玻碳电极表面依次电沉积纳米二氧化锆和铂微粒,制备了一种检测甲醛的新型电化学传感器。用电镜扫描对该修饰电极表面进行了表征,循环伏安法和线性扫描伏安法研究了甲醛在该修饰电极上的电催化氧化作用,优化了实验参数。结果表明,该修饰电极对甲醛有很好的电催化氧化作用,在0.1 mol/L H2SO4溶液中,甲醛的氧化峰电流与其浓度在1.0×10-6~5.0×10-3mol/L范围内呈良好线性关系,回归方程为Ip(μA)=79.95+2.005×105c(mol/L),相关系数r=0.999 3,检出限为5.0×10-7mol/L。     

立方晶型Sb2O3纳米晶的合成及光催化性能

采用沉淀法合成了立方晶型Sb2O3纳米晶,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和电子自旋共振谱(ESR)等对样品进行了详细的表征。以紫外光光催化降解甲基橙为反应模型评价了样品的光催化性能。结果表明:沉淀法合成的立方晶型Sb2O3纳米晶颗粒小,表现出良好的光催化性能。对立方晶型Sb2O3纳米晶光催化降解甲基橙的原因进行了探讨,并提出了降解甲基橙的反应机理。     

基于纳米MnO2的免标记型DNA电化学生物传感器用于大肠杆菌的测定

以室温固相合成法制备纳米MnO2,通过壳聚糖（CHIT）的成膜效应将纳米MnO2固定在玻碳电极表面。DNA在MnO2/CHIT膜上的固定和杂交通过循环伏安和电化学交流阻抗进行表征。以电化学阻抗免标记法检测目标DNA,固定于电极表面的DNA探针与目标DNA杂交后使电极表面的电子传递电阻增大,以此作为检测信号可以高灵敏度地测定目标DNA。电化学阻抗谱检测大肠杆菌基因片段的线性范围为2.0×10^-11 ～2.0×10^-6mol/L,检出限为1.0×10^-12mol/L。     

基于富勒烯衍生物修饰玻碳电极的DNA电化学传感器

以富勒烯C₆₀, L-苏氨酸及对苯二甲醛为原料, 在氮气保护下反应得到含醛基官能团的2-(4-醛基苯基)-5-(1-羟乙基)富勒烯吡咯烷衍生物(C₆₀-CHO). 将该材料修饰于玻碳电极表面, 并利用醛基与氨基之间温和、高效的缩合反应, 将5-氨基修饰的寡聚核苷酸共价固定到了C₆₀-CHO修饰的玻碳电极表面, 构建了一种新型的电化学DNA传感器. 以[Fe(CN)₆]^3−/4−为电活性探针, 采用电化学阻抗法对转基因植物CaMV35S启动子基因特征片段进行检测. 实验结果表明, 杂交前后的电子传递电阻差值(DR_et)与目标序列浓度对数(lg C_S2)在1.0×10^－13～1.0×10^－9 mol/L浓度范围内呈良好的线性关系, 线性回归方程为DR_et/(10³ Ω)＝3.471 lg (C_S2/mol/L)＋50.425 (r＝0.9977), 检测限为1.5×10⁻¹⁴ mol/L. 杂交特异性实验进一步表明该传感器对完全互补、碱基错配和非互补序列具有良好的识别能力.     

MgAl水滑石和纳米Fe_2O_3复合膜修饰玻碳电极检测Cd~(2+)

采用沉淀法合成了镁铝水滑石和纳米Fe_2O_3,进行了XRD和IR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Cd~(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0.2 mol/L且pH=6.0的磷酸盐缓冲溶液中,当MgAl-HT与Fe_2O_3质量比为2∶1,制膜的滴涂量为9μL时,1×10~(-6)mol/L的Cd~(2+)在-1.0 V富集1.5 min后,进行电化学扫描,Cd~(2+)在-0.82 V附近出现一灵敏尖锐的溶出峰,溶出峰电流与其浓度在2×10~(-10)~2×10~(-8)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镉离子效果很好.     

半胱氨酸在Ag2S/Cu2S纳米晶修饰玻碳电极上的电化学行为

制备了Ag2S/Cu2S纳米混晶修饰玻碳电极,研究了半胱氨酸在Ag2S/Cu2S纳米混晶修饰电极上的电化学行为.结果表明:Ag2S/Cu2S混晶修饰电极对半胱氨酸的电化学氧化过程具有非常明显的电催化作用,其氧化电位减小为0.23V,氧化峰电流为25.98 μA,与空白电极相比增加了8倍.在1.0×10-5～1.0×10-3 mol/L浓度范围内,稳态电流信号与半胱氨酸浓度呈现良好的线性变化关系.该修饰电极具有良好的稳定性和重现性.     

水热法制备Sb2S3纳米棒有序阵列

以Sb(S₂CNEt₂)₃为单源前驱体，通过改变时间、温度、表面活性剂等反应条件，用水热法成功合成了各种尺寸的Sb₂S₃纳米棒及其有序阵列。X-射线衍射(XRD)、能量分散光谱(EDS)以及选区电子衍射(SAED)研究表明纳米棒由正交晶系Sb₂S₃单晶构成。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究显示Sb₂S     

AgBiS2/Bi2S3分子印迹光电化学传感器用于测定残杀威

构建了一种基于AgBiS₂/Bi₂S₃的分子印迹光电化学传感器,用于杀虫剂残杀威的检测。采用溶剂热法,在钛片基底上合成AgBiS₂/Bi₂S₃复合材料。以残杀威为模板分子,邻苯二胺为功能单体,通过电聚合在修饰AgBiS₂/Bi₂S₃复合材料的钛片上电沉积形成分子印迹聚合物膜,可对残杀威产生特异性识别。残杀威与印迹孔穴特异性结合后,阻碍电子供体穿过孔穴到达电极表面,导致光电流降低,据此进行残杀威的检测。残杀威浓度的对数值与光电流在1.0×10^-12～5.0×10^-10 mol/L范围内呈线性关系,检出限为2.3×10^-13 mol/L。将此传感器用于水果等实际样品中残杀威残留的检测,加标回收率介于101.0%～103.1%之间。     

分步电沉积普鲁士蓝、纳米铜复合膜修饰玻碳电极测定芦丁

采用分步电沉积方法,依次将普鲁士蓝膜(PB)和纳米铜(CuNPs)电沉积在玻碳电极(GCE)表面,制备了相应的修饰电极(CuNPs/PB/GCE)。考察了实验条件,并采用循环伏安(CV)法和差分脉冲伏安(DPV)法研究了芦丁在CuNPs/PB/GCE上的电化学行为,求解了相关的电化学参数。最佳条件下,采用DPV法,芦丁的还原峰电流与其浓度在1.0×10-8~1.0×10-4 mol/L范围内呈现良好的线性关系,其检出限(S/N=3)为2.8×10-9 mol/L。结果表明,电极表面PB和CuNPs的存在有效提高了芦丁的电化学响应。该修饰电极的选择性和重现性好,可以应用于水样中芦丁的检测。     

纳米Ag2O2-PbO2化学修饰电极对大肠杆菌细胞膜壁和DNA损伤的研究

制备了一种新型纳米AgO2-PbO2修饰电极,在选定的正电位下,电极表面产生羟基自由基(.OH).通过测定产生的脂质过氧化物和漏出蛋白质的量来研究羟基自由基对大肠杆菌细胞膜壁损伤的情况,并运用电泳和DNA测序的方法对大肠杆菌质粒DNA的损伤及其对序列变化进行了研究.     

纳米金/Nafion/石墨烯修饰玻碳电极检测对苯二酚的研究

采用一步电化学共还原的方法将纳米金(AuNPs)、Nafion、电化学还原石墨烯(ERGO)修饰到玻碳电极(GCE)表面,制成修饰电极AuNPs/Nafion/ERGO/GCE。以扫描电镜对其进行表征,用循环伏安法和微分脉冲伏安法研究对苯二酚在该修饰电极上的电催化行为。优化了实验参数,对苯二酚在2.0～100μmol/L及100～800μmol/L浓度范围内与其氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限为0.3μmol/L。用该修饰电极成功地进行了实际水样中对苯二酚含量的测定。     

间苯二酚在TiO2-石墨烯修饰玻碳电极上的电化学行为及测定

制备了TiO2-石墨烯修饰玻碳电极。用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)对间苯二酚在该修饰电极的电化学行为进行了研究。实验结果表明,在pH值为6.0的磷酸盐缓冲液(PBS)中,该修饰电极对间苯二酚具有良好的电催化作用。对TiO2-石墨烯用量、支持电解质、pH和扫描速度等实验条件进行了优化。在优化条件下,利用DPV测定,间苯二酚的氧化峰电流与其浓度在1.0×10-6～1.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.995。检出限为2×10-7mol/L。将该方法应用于模拟水样中间苯二酚的测定,回收率为96.5～104.2%。     

基于Nafion/碳纳米粒子修饰的葡萄糖传感器

采用滴涂法制备了Nafion/碳纳米粒子复合物修饰玻碳电极,该电极对H2O2具有良好的电催化氧化性能。还利用滴涂法制备了Nafion/碳纳米粒子复合物包裹的葡萄糖酶电化学生物传感器,该生物传感器对葡萄糖有着良好的电催化作用。应用该传感器对葡萄糖进行了检测,检测线性范围为2.0×10-6～6.0×10-3mol/L,检出限为1.6×10-6mol/L(S/N=3),实验结果表明该传感器具有良好的稳定性、重现性和抗干扰能力。对小鼠血清样品中的葡萄糖进行检测,结果令人满意。     

量子点双标记的Fe3O4@Au磁性纳米DNA电致发光型传感器

合成了Fe3O4@Au磁性纳米粒子,并根据单链寡聚核苷酸(ss-DNA)杂交原理,利用量子点电化学发光,构建了DNA电化学传感器.在磁控玻碳电极(MCGCE)表面,将5′-SH-ssDNA捕获探针自组装在Fe3O4@Au磁性纳米粒子上,然后与目标DNA互补的一端杂交形成dsDNA,再与双标记了量子点的5′-NH2-ssDNA-NH2-3′信号探针杂交形成三明治杂交的DNA.应用循环伏安法对DNA的固定与杂交进行了表征.目标DNA浓度在1.0×10-13～1.0×10-11 mol/L范围与其响应的ECL信号呈线性关系,检出限为1.8×10-14mol/L.由于采用量子点双标记法,检测的灵敏度显著提高.     

固载于壳聚糖-纳米金复合膜修饰玻碳电极上的葡萄糖氧化酶的直接电化学研究及其生物传感应用

通过将葡萄糖氧化酶固载于壳聚糖-纳米金复合膜内所构置的传感器,实现了葡萄糖氧化酶的直接电化学,并采用循环伏安法与电化学阻抗法对修饰电极进行了表征。研究表明：在除氧缓冲溶液中,葡萄糖氧化酶-壳聚糖-纳米金复合膜修饰电极表现出一对良好的氧化还原峰,这对峰归因于葡萄糖氧化酶的氧化还原,证明葡萄糖氧化酶被成功固载于复合膜内。电子传递速率常数为15.6 s-1,说明葡萄糖氧化酶的电活性中心与电极之间的电子传递很快。将壳聚糖与纳米金相结合还提高了葡萄糖氧化酶在复合膜内的稳定性并保持其生物活性,并可以用于葡萄糖检测。计算得到其表观米氏常数为10.1 mmol·L-1。而且,该生物传感器可以用于血样中葡萄糖含量的测定。     

纳米镍修饰TiO2纳米管电极检测胰岛素

采用阳极氧化法制备出高度有序的TiO2纳米管阵列作为基础电极,通过电沉积法将纳米镍颗粒负载在基础电极上,从而制备了纳米镍-二氧化钛纳米管(Ni/TiO2NTs)修饰电极。分别采用扫描电子显微镜和X射线衍射对Ni/TiO2NTs电极的形貌及组分进行了表征。将Ni/TiO2NTs电极用于对胰岛素的电化学测定。结果表明,在0.1 mol/L NaOH支持电解液中,胰岛素在Ni/TiO2NTs电极上有较好的电化学响应,胰岛素浓度在0.8～1.6μmol/L范围内,峰电流密度与其浓度呈良好的线性关系,检测限为0.28μmol/L,灵敏度为0.49×10-3 A/(μmol·L-1.cm-2)。