基于铱纳米棒的电致化学发光生物传感器用于多巴胺检测

铱(Ⅲ)配合物差的水溶性限制了其在电致化学发光(ECL)领域的应用.该文用聚(苯乙烯-马来酸酐)(PSMA)羧基功能化三(2-苯基吡啶)铱(Ⅲ)(Ir(ppy)3)合成水溶性铱纳米棒(IrNDs).在共反应试剂三丙胺(TPrA)存在下,IrNDs表现出优良的ECL性能.借助多巴胺(DA)对Ir NDs-TPrA体系EC...     

基于量子点的电致化学发光免疫传感器研究进展

电致化学发光集成了发光和电化学分析的优点,在生物传感分析方面具有广泛的应用前景.量子点因其独特的性质成为电致化学发光的三大发光体系之一.本文综述了近年来基于量子点的电致化学发光免疫传感器的种类及其信号放大技术,并就相关研究发展方向和趋势作了初步展望.     

NEWS——基于CdS纳米晶的电致化学发光生物传感器（Ⅰ）

南京大学化学化工学院朱俊杰研究组最近研制了一种基于CdS纳米晶的电致化学发光（ECL）生物传感器（Analytical Chemistry,2007,79,5574-5581）。通过自组装与金纳米颗粒放大技术研制成一种新型的纳米晶体非标记型电化学发光生物传感器,并将其运用于LDL的检测。该传感器具有重现性好,响应速度快,稳定性好等优点。半导体纳米晶通过电化学反应产生氧化态或还原态,     

基于金-铂纳米颗粒修饰的碳纳米管构建免标记电化学免疫传感器用于CEA检测

本文将金-铂双金属纳米颗粒(Au-PtNPs)沉积在羧基化的单壁碳纳米管表面作为基底材料,用以固载癌胚抗原抗体(anti-CEA)。利用anti-CEA与癌胚抗原(CEA)间的特异性识别作用将CEA固载于电极表面,用于降低Au-PtNPs对底物对苯二酚的催化作用,以改变电化学响应信号。通过对比CEA作用前后的电化学信号变化强弱可实现CEA的定量检测。研究发现,在最优实验条件下,CEA的浓度与电化学响应信号呈良好的线性关系。在0.05～80ng·mL~(-1)范围内其检测限为5 pg·mL~(-1)。该免疫传感器不仅展现出良好的选择性、重现性和稳定性,同时能成功用于人体血清样本的分析检测,其结果与酶联免疫方法(ELISA)检测结果相吻合。     

基于聚合物点的电致化学发光生物传感器用于葡萄糖检测

羧基功能化的聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-co-(1,4-苯并-{2,1′,3}-噻二唑)]聚合物点(PFBT-COOH)在无外加共反应试剂的条件下具有高的电致化学发光(ECL)信号,且过氧化氢(H₂O₂)对其ECL具有高效猝灭作用。采用PFBT-COOH修饰玻碳电极,进一步交联葡萄糖氧化酶(GOD)以构建酶传感器(GOD/PFBT-COOH/GCE)。随着检测底液中葡萄糖浓度的增加,葡萄糖在GOD催化下原位产生的H₂O₂量增加,导致传感器的ECL信号逐渐减弱,从而实现葡萄糖的准确、快速、灵敏检测。此方法测得葡萄糖的线性范围为1.0×10^-7～3.0×10^-3 mol/L,检出限为3.0×10^-8 mol/L。血清样品中葡萄糖的加标回收率为98.5%～106%。该策略为酶传感器的构建提供了新思路,为葡萄糖的检测提供了新方法。     

双极纳米电极阵列实现单个铂纳米颗粒上氢气析出反应的电致化学发光成像

本文制备了嵌于多孔阳极氧化铝（AAO）膜中直径为200 nm,间距为450 nm的高密度（5.7 × 10⁸ cm^-2）的金纳米电极阵列,纳米电极分布规则,尺寸高度均一。我们将该金纳米电极阵列作为双极电极阵列,可将电极一侧的电化学法拉第信号在另一侧电极上转化成电致化学发光（ECL）信号,从而实现对单个铂纳米颗粒上氢气析出反应（HER）进行亚微米空间分辨率的电化学成像。本文介绍的方法为高空间分辨率成像电催化材料、能源材料以及细胞过程的局部电化学活性提供了一个良好的平台。     

构建新型固相电致化学发光传感界面用于检测三丙胺

通过静电作用将带正电的Ru(bpy)23+和带负电的纳米铂制备成铂钌纳米复合物(Ru-PtNPs),并将其滴涂在Nafion分散的多壁碳纳米管(MWCNTs-Nafion)复合膜修饰的玻碳电极上,制备了一种新的基于联吡啶钌的固相电致化学发光(ECL)传感器。利用扫描电镜以及电致化学发光的方法对传感界面进行表征。实验结果表明,通过此种方式可将大量的发光试剂Ru(bpy)23+固载到电极表面,并对三丙胺(TPA)保持良好的电催化活性,Ru-PtNPs/MWCNTs-Nafion修饰电极在0.1 mol.L-1磷酸盐缓冲溶液(PBS,pH 7.4)中对TPA的响应有很好的灵敏度和稳定性,线性范围为6.67×10-7～1.00×10-3mol·L-1,检出限(S/N=3)为3.3×10-7 mol·L-1。     

基于热控电极的电致化学发光传感器的研究进展

电致化学发光（ECL）检测技术因其具有无需激发光源、仪器简单、灵敏度高、选择性好等特点,被广泛应用于环境分析、生物分析等领域. 温度是影响ECL的主要因素之一,在传统的ECL传感器中大多是通过溶液整体加热的方法来控制温度,这种方法操作繁琐,且溶液中的热不稳定性物质及易挥发性物质容易受到影响,因此电极很少工作在最适宜的温度下. 热控电极技术可以只提高电极表面温度,而维持溶液的整体温度不变,使用起来具有很好的便利性. 作者课题组首次将热控电极引入到ECL传感器的构建中,由于电极表面和溶液之间存在一定的温度梯度,因此可以引发强制对流,从而加快物质的扩散和对流速率;电极表面温度的升高还可以进一步提高电极表面物质的电化学反应速率,这两方面的共同作用提高了ECL检测的灵敏度. 同时,利用热控电极可以解决整体加热所引起的背景信号升高,挥发性、热不稳定性物质易受温度影响等问题,而且通过电极加热的方法可去除电极表面的污染物,从而提高ECL检测的重现性. 本文综述了近年来基于热控电极技术的ECL传感器的研究进展,主要介绍了热控电极的加热方式、电极种类以及热控电极在ECL中的应用等,并分析了该技术在实际应用中面临的主要问题,对该技术未来的发展趋势进行了展望.     

基于MCM-41负载联吡啶钌的电致化学发光传感器

利用静电吸附作用将联吡啶钌[Ru(bpy)₃²⁺]负载到巯基化MCM-41介孔二氧化硅纳米颗粒上, 通过金-巯键修饰法将负载后的MCM-41固定在金电极表面, 发展了一种基于MCM-41负载联吡啶钌的电致化学发光传感器, 并研究了其电化学及电致化学发光行为. 基于三聚氰胺与增敏剂三正丙胺氨基结构的相似性, 将负载Ru(bpy)₃²⁺的MCM-41电致化学发光传感器用于三聚氰胺的检测, 获得了良好的检测效果, 为检测三聚氰胺提供了一种快速、简便的方法. 同时, 该研究为Ru(bpy)₃²⁺在电极表面的固定化提供了新思路.     

核黄素在镀铂铅笔芯热电极上的电致化学发光检测

利用电沉积方法制作了镀铂铅笔芯热电极(Pt/HPGE),用循环伏安法(CV)及扫描电镜(SEM)对其性质进行了表征.此电极具有价廉易得、重现性好及温度响应灵敏等特点.在此电极上研究了核黄素(RF)对Ru(bpy)32+-C2 O42-电致化学发光体系的猝灭作用,并推测了可能的机理,据此建立了灵敏检测RF的新方法.电极温...     

基于Ru@SiO_2的微囊藻毒素电化学发光免疫传感器研究

本研究在玻碳电极(GCE)表面电沉积金纳米粒子(Au NPs),通过化学吸附将微囊藻毒素-(亮氨酸-精氨酸)(MC-LR)的单克隆抗体(anti-MC-LR)固定在电沉积了Au NPs的玻碳电极表面,以牛血清白蛋白(BSA)封闭非特异性吸附位点,制得免疫电极anti-MC-LR/Au NPs/GCE。采用微乳化法制备了掺杂三(2,2'-联二吡啶)钌(Ⅱ)配合物离子(Ru(bpy)2+3)的二氧化硅纳米粒子(Ru@SiO2),利用透射电镜和扫描电镜对所制备的纳米粒子进行表征。3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)进一步与Ru@SiO2反应,制得氨基功能化的Ru@SiO2,通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化辣根过氧化物酶标记的MC-LR(HRP-MC-LR),并使其与氨基功能化的Ru@SiO2偶联,制得MC-LR-Ru@SiO2。采用直接竞争模式,在标记物MC-LR-Ru@SiO2存在下,以三丙胺作为共反应物,利用电化学发光法(ECL)测定溶液中的微囊藻毒素,免疫反应完成后,电化学发光强度(I)随着MC-LR浓度的增大而减小,且在0.100~100μg/L范围内,电化学发光强度差值(ΔI)与游离的MC-LR浓度的对数呈良好线性关系,检出限为0.007μg/L。对实际水样进行了加标回收实验,回收率为95.5%~105%。     

Polyethyleneimine‐Functionalized Platinum Nanoparticles with High Electrochemiluminescence Activity and Their Applications to Amplified Analysis of Biomolecules

Polyethyleneimine‐functionalized platinum nanoparticles (PtNPs) with excellent electrochemiluminescence (ECL) properties were synthesized and applied to the amplified analysis of biomolecules. These particles were prepared at room temperature, with hyperbranched polyethyleneimine (HBPEI) as the stabilizer. The UV/Vis absorption spectra and transmission electron microscopy images clearly confirmed the formation of monodisperse PtNPs. Such particles proved to possess high stability against salt‐induced aggregation, enabling them to be employed even under high‐salt conditions. Owing to the existence of many tertiary amine groups, these particles exhibited excellent ECL behavior in the presence of tris(2,2′‐bipyridyl)ruthenium(II). An HBPEI‐coated particle possessed an ECL activity that was at least 60 times higher than that of a tripropylamine molecule. Furthermore, these particles could be immobilized on the 3‐aminopropyltriethoxysilane‐treated quartz substrates to amplify the binding sites for carboxyl groups. Through this approach, PtNPs were applied to the amplified analysis of the hemin/G‐quadruplex DNAzyme by using the luminol/H₂O₂ chemiluminescence method.     

Amperometric Immunosensor Based on L-Cysteine/Gold Colloidal Nanoparticles for Carbofuran Detection

In this study, anti-carbofuran monoclonal antibodies (Ab) were immobilized onto a gold electrode surface modified with multilayers of L-cysteine and gold colloidal nanoparticles (GNPs). Furthermore, horseradish peroxidase (HRP) as enzyme membrane was used for blocking unspecific sites and amplifying signal. The conformational properties of the immunosensor were characterized using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV). The concentration of antibody solution, pH of working buffer and incubation time were studied in detail for optimization of analytical performance. Under optimal conditions, the variation of current response was proportional to the concentration of carbofuran which ranged from 0.01 ng/mL to 50 ng/mL with a correlation coefficient of 0.9912. The detection limit was 0.01 ng/mL (S/N = 3). The proposed immunosensor exhibited good reproducibility and stability and it can be used for the rapid detection of carbofuran pesticide.     

A Reagentless Amperometric Immunosensor for Alpha‐Fetoprotein Based on Gold Nanoparticles/TiO2 Colloids/Prussian Blue Modified Platinum Electrode

A novel reagentless amperometric immunosensor for the determination of alpha‐fetoprotein (AFP) was prepared by immobilizing TiO₂ colloids on Prussian blue (PB) modified platinum electrode, which yielded a positively charged interface with strong adsorption to deposit gold nanoparticles for immobilization of alpha‐fetoprotein antibody (anti‐AFP). The factors influencing the performance of the proposed immunosensors were studied in detail. Under the optimized conditions, cyclic voltammograms determination of AFP showed a specific response in two concentration ranges from 3.0 to 30.0 ng/mL and from 30.0 to 300.0 ng/mL with a detection limit of 1.0 ng/mL at a signal‐to‐noise ratio of 3. The proposed immunosensor exhibited high selectivity, good reproducibility, long‐term stability (>2 months) and good repeatability.     

纳米金与磁性纳米复合物构建电流型免疫传感器的研究

制备了易于磁性分离、硫堇(Thi)包覆的四氧化三铁(Fe3O4)纳米复合物。通过静电吸附作用,将萘酚(Nafion)、Thi包覆的Fe3O4复合纳米粒子层层修饰到玻碳电极表面,再利用Thi分子中的氨基吸附纳米金,最后固载甲胎蛋白抗体,从而制得灵敏度高、稳定性好的无试剂电流型甲胎蛋白免疫传感器。实验通过透射电子显微镜(TEM)对该复合纳米粒子进行表征,并用循环伏安法考察了电极的电化学特性。结果表明,Fe3O4/Thi复合纳米粒子修饰的电极在实验过程中呈现出良好的氧化还原活性,其检测范围为0.05～20μg/L,检出限为0.03μg/L。     

基于聚硫堇/亚甲基蓝和纳米金放大的免疫传感器检测贝类毒素大田软海绵酸

采用聚硫堇(PTH)修饰电极为传感界面提供一个生物修饰功能基质膜,借助纳米金(GNPs)的导电性、生物相容性与高比表面积特性实现抗体的有效固定,并以亚甲基蓝(MB)为电子媒介加速电极表面电化学反应的电子传递,构建了一种高灵敏的非标记电化学免疫传感器,用于贝类毒素大田软海绵酸(OA)的检测。当分子结构中含有羧基和酚基的OA与其抗体特异性结合后,生成以阴离子形式存在的抗原-抗体复合物,阻碍了传感器表面电子的传递,导致峰电流下降。利用免疫反应前后峰电流的变化,可对OA进行特异性识别和准确定量。在优化实验条件下,OA浓度的对数在0.2~100 μg/L范围内与其峰电流的变化值(ΔI)呈线性相关,线性方程为ΔI=1.721 7+1.083 6lgρ,相关系数为0.992 0,检出限为0.1 μg/L。该免疫传感器重现性好、特异性强,用于实际贝类样品的测定,回收率为85.3%~112%。     

基于普鲁士蓝-碳纳米管-纳米金复合材料的电化学免疫传感器的构建

构建一个基于普鲁士蓝–碳纳米管–纳米金复合物(PB–CNTs–CNPs)增效的新型免疫传感器检测大肠杆菌。普鲁士蓝–碳纳米管–纳米金复合物能够增强电子的传递效率和电极的稳定性。当大肠杆菌抗存在时,辣根过氧化氢酶(HRP)标记的大肠杆菌抗体也通过特异性作用结合到PB–CNTs–CNPs修饰的金电极表面,形成一个夹心型结构。通过大肠杆菌抗体上标记的HRP酶催化底夜中双氧水的还原对大肠杆菌进行定量。该传感器具有很好的特异性、重现性和稳定性。在最优条件下,大肠杆菌浓度在10~1×107 cfu/mL的范围内与该传感器的电流响应I存在I=33.68 lg C_(E.coli)+7.19的线性关系,检出限为9.2 cfu/mL(S/N=3)。将该传感器应用于实际样品中大肠杆菌的检测,样品加标回收率为91.3%~103.0%,与平板计数法的实验结果相比较,结果具有高度一致性。     

纳米金信号探针/石墨烯修饰免疫传感器检测微囊藻毒素

利用石墨烯纳米片层(GS)偶联牛血清白蛋白(BSA)标记的微囊藻毒素(MCLR)(BSA-MCLR)构建了纳米金(Au NPs)为信号探针的电流型免疫传感器。分别用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱对合成纳米材料进行表征;用循环伏安法研究修饰电极表面的电化学特性。通过待测MCLR与固定的BSA-MCLR竞争结合抗体(anti-MCLR),之后恒电位将Au NPs氧化为Au Cl-4,再利用差分脉冲伏安法(DPV)进行阴极电位扫描,还原Au Cl-4为Au,以产生的峰电流值为检测信号,测定MCLR浓度。最佳实验条件下,用免疫传感器测定MCLR的线性范围为0.1~50μg/L,检出限为0.05μg/L。对传感器的重现性、稳定性和选择性进行了考察。相较于酶标探针,以Au NPs为信号探针标记抗体,可使检测过程更经济便捷,稳定性更强,检测效果良好。