非标记凝血酶阵列电化学适体传感器的研究

基于自制的集成化三阵列金膜电极,构建了一个简单、灵敏、非标记的凝血酶阵列电化学适体传感器。以聚乙烯不干胶掩膜版法结合金属溅射沉积技术,在FR-4玻璃纤维板上制作了由3个金膜工作电极、1个大面积金膜对电极和1个厚膜Ag/AgCl参比电极构成的集成化金膜阵列电极系统。以集成化金膜阵列电极作为基础电极,采用巯基自组装技术将带巯基的凝血酶适体固定在3个金工作电极表面,巯基己醇封闭后获得三阵列凝血酶适体传感器,以电活性物质铁氰化钾作为电化学探针,基于凝血酶适体和凝血酶结合前后铁氰化钾在电极表面传质的不同导致电流变化进行凝血酶的测定。采用方波脉冲伏安法,铁氰化钾氧化峰电流的变化值与凝血酶浓度在 1.52~63 nmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为0.92 nmol/L。     

非标记夹心式电化学可卡因适体传感器的研究

设计一种基于双链核酸适体的非标记夹心式电化学适体传感器, 建立简单、高灵敏度的可卡因分析方法. 首先将末端巯基修饰的捕获适体探针组装在金电极表面, 构建可卡因适体传感器. 该传感器与目标分子可卡因和部分互补的检测适体探针作用后, 在电极表面形成适体/可卡因/适体复合物. 以六氨合钌为信号分子, 基于单链适体和适体/可卡因/适体复合物对六氨合钌吸附量的不同, 通过计时电量法检测电极表面吸附六氨合钌的还原电量, 进行可卡因的分析检测. 在优化的条件下, 还原电量与可卡因浓度在1～50 mmol/L范围内呈良好的线性关系, 检出限为0.1 mmol/L. 用于血清中可卡因的检测, 回收率为96.4%～104%. 该方法简单, 灵敏度高, 可作为一种通用型的适体传感器模型.     

基于铈配合物信号探针的凝血酶电化学适体传感器

以Ce³⁺为中心离子,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为有机配体,通过温度调节,合成系列形貌和电化学信号不同的铈配合物(Ce-COPs)。筛选出电化学信号最强的多面体状Ce-COP为信号探针。通过凝血酶(TB)与TB适体链之间的特异性识别作用,设计了一种简单通用的TB适体传感器。最优实验条件下,该传感器对TB的线性响应范围为1.0 fmol·L^-1~1.0 nmol·L^-1,检测限为0.94 fmol·L^-1。此外,本方案方法与商品人凝血酶(TM) ELISA试剂盒检测结果相近。结果表明,我们构建的TB适体传感器具有良好的灵敏度、特异性、选择性和稳定性。     

基于铈配合物信号探针的凝血酶电化学适体传感器

以Ce³⁺为中心离子，N，N-二甲基甲酰胺（DMF）为有机配体，通过温度调节，合成系列形貌和电化学信号不同的铈配合物（Ce-COPs）。筛选出电化学信号最强的多面体状Ce-COP为信号探针。通过凝血酶（TB）与TB适体链之间的特异性识别作用，设计了一种简单通用的TB适体传感器。最优实验条件下，该传感器对TB的线性响应范围为1.0 fmol·L^-1~1.0 nmol·L^-1，检测限为0.94 fmol·L^-1。此外，本方案方法与商品人凝血酶（TM） ELISA试剂盒检测结果相近。结果表明，构建的传感器具有良好的灵敏度、特异性、选择性和稳定性。     

电化学和电化学发光核酸适体传感器

核酸适体具有亲合力强、选择性高、稳定性好、易于修饰等优点,广泛用于对目标物如蛋白质、小分子等的灵敏检测.电化学具有成本低、灵敏度高、仪器小巧等优点.近年来,构建基于核酸适体的电化学传感器,已经成为一个热门的研究领域.本文重点评述了2005年以来核酸适体的电化学传感器的研究进展,并展望其发展前景.     

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。     

基于多边形金纳米颗粒的非标记型可卡因适体传感器的研制

实验合成了多边形金纳米颗粒,通过壳聚糖(CHIT)将合成的多边形金纳米颗粒固定在玻碳电极表面,然后通过自组装技术将带巯基的捕获DNA探针固定在修饰有多边形金纳米颗粒的电极表面,利用杂交反应使可卡因适体与DNA捕获探针结合,制成非标记型可卡因适体传感器。以六氨合钌作为电化学指示剂,通过测量传感器与目标物可卡因结合前后电流变化情况对可卡因进行测定。考察了缓冲溶液的pH、可卡因培育时间、扫描速度等对测定的影响。结果表明,在pH为7.40时该传感器的检测范围为1.0×10-10～1.0×10-3 mol/L,检测限为3.0×10-11 mol/L。该传感器制作简单,响应好,抗干扰能力强。     

基于核酸适体的电化学生物传感器*

核酸适体是一类体外筛选的、可与目标分子高效、高特异亲合的RNA或DNA寡核苷酸片段,与常规识别分子（如抗体等）相比,核酸适体作为一类新型识别分子具有明显特色和优势,已被广泛应用于生物传感等分子识别和应用研究领域。本文就基于核酸适体的电化学生物传感器（标记型和非标记型）的近期进展作简要评述,包括适体简介、标记型（“信号衰减”型、“信号增强”型、酶标记型和纳米粒子标记型）和非标记型电化学适体生物传感器等内容。     

基于Pd-Au纳米颗粒的非标记型凝血酶传感器的研制

采用电沉积方法将Pd纳米颗粒沉积到玻碳电极(GCE)表面,再将Pd纳米颗粒修饰电极插入H2SO4溶液中,吸收适量活性氢后,转移到HAuCl4溶液中,静置一定时间后,使金被活性氢还原并自发沉积到Pd纳米颗粒修饰的玻碳电极表面。通过自组装作用将带巯基的凝血酶适配体Ⅰ固定在Pd-Au/GCE表面,制得非标记型凝血酶适配体传感器。当凝血酶与凝血酶适配体结合时,覆盖在电极表面,从而阻碍了电极表面的Pd-Au纳米颗粒对H2O2的催化还原活性,通过监测H2O2还原电流的减小程度,实现对凝血酶的定量检测。考察了pH值、培育时间等实验条件对响应电流的影响以及Pd-Au纳米颗粒的协同作用。实验表明,此传感器的线性范围为3.0~300 nmol/L,检出限为0.98 nmol/L。     

多指示剂标记适体探针卡那霉素传感器的电化学行为与分析性能

以三分子亚甲基蓝(MB)标记适体探针为分子识别元件,构建了一种卡那霉素生物传感器.该传感器采用目标物诱导探针构型变化的信号转导机制.以Au-S化学法将适体探针自组装于金电极表面形成稳定的单分子层传感界面,利用交流伏安法和循环伏安法考察了传感过程的基础电化学行为和传感器分析性能.在优化条件下,相比于单分子MB标记,该传感...     

一种胶质瘤细胞的核酸适体电化学阻抗传感器

本文基于交流阻抗谱技术发展了一种新型的高灵敏核酸适体传感器用于胶质瘤细胞的检测。该传感器通过巯基在金表面的混合自组装,将腱肽蛋白c的核酸适体探针固定于金电极表面。基于腱肽蛋白在胶质瘤细胞表面的高表达,利用细胞与电极表面核酸适体探针的特异性生物识别对铁氰化物电化学阻抗的抑制,建立了胶质瘤细胞检测的核酸适体传感器。考察并优化了核酸适体/巯基丙酸混合自组装比例、反应时间、温度和离子强度等对传感器性能有显著影响的分析条件,结果表明该传感器的阻抗响应与胶质瘤细胞浓度呈线性关系,线性范围为100~50 000 cell/mL,其检出限可达50 cell/mL。     

基于核酸适体电化学生物传感器用于腺苷的免标记检测

以纳米MnO2作为适体固定的构建平台,制备了一种基于核酸适体的新型腺苷电化学生物传感器.固定于电极表面的适体探针与目标腺苷杂交后使电极界面的结构发生改变,通过[Fe(CN)6]3-/4-氧化还原探针监测传感器表面电子传递电阻的变化,以此作为检测信号进行腺苷的免标记检测.表面电子传递电阻的变化值与腺苷浓度的对数在1.0×...     

基于金属-有机骨架Fe-MIL-88NH2的凝血酶适体传感器

合成了一种含氨基的金属-有机骨架材料Fe-MIL-88NH₂, 并研制一种基于Fe-MIL-88NH₂的适用于快速检测凝血酶的三明治型适体传感器. 以掺杂金纳米颗粒的共价有机框架材料Au NPs@COF-LZU-8复合材料作为固定基质固定凝血酶适体Ⅰ, 凝血酶与适体Ⅰ特异性结合后, 再与通过戊二醛交联制得的凝血酶适体Ⅱ(Apt)-Fe-MIL-88NH₂复合物结合, 采用差分脉冲伏安法直接检测标记物Fe-MIL-88NH₂中铁离子(Fe³⁺)的还原峰电流. Fe-MIL-88NH₂中Fe³⁺的电流响应值与凝血酶浓度在0.5~200 ng/mL范围内呈正比, 线性相关系数为0.987, 检测限为0.167 ng/mL. 该传感器简化了实验步骤, 扩大了MOFs的应用范围, 为设计生物传感器开辟了新思路.     

非标记型血小板衍生生长因子核酸适体传感器

合成了介孔二氧化硅负载金纳米颗粒(Au-MSN), 通过壳聚糖(CHIT)将Au-MSN固定到裸玻碳电极表面, 采用自组装法将带巯基的血小板衍生生长因子(PDGF)核酸适体固定到Au-MSN修饰过的玻碳电极表面, 制得PDGF核酸适体传感器. 以亚甲基蓝作为电化学活性嵌入剂, 通过检测核酸适体与目标分析物PDGF特异性结合前后亚甲基蓝电信号的变化, 实现了对PDGF的定量检测. 考察了缓冲溶液的pH、 扫描速度及PDGF培育时间等条件对检测结果的影响. 结果表明, 在pH为7.6时, 该传感器的检测范围为0.1 pg/mL~1 μg/mL, 检出限为0.03 pg/mL. 该传感器制作简单、 成本低廉、 灵敏度高且稳定性好.     

基于二氧化钛/石墨烯纳米复合物的光电化学适体传感器测定土霉素

采用水热法在掺杂氟的SnO_2(FTO)导电玻璃上生长纳米二氧化钛(TiO_2),并通过简单的电化学还原在其表面原位沉积石墨烯,以纳米TiO_2/石墨烯为光电传感基底,构建用于土霉素(OTC)检测的光电化学适体传感器。通过扫描电镜表征了复合材料的形貌,电化学工作站测试了单一材料与复合材料的光电响应性能。结果表明,相比于单一的TiO_2,TiO_2/石墨烯复合材料能明显增强光电流响应,提高灵敏度。基于土霉素适配体对土霉素的高特异性识别,将其固定在TiO_2/石墨烯复合纳米材料修饰的FTO表面,可用于土霉素的测定。该方法对目标物的线性范围为5.0×1.0~(-9)～5.0×10~(-6) mol/L,相关系数(r)为0.988 7,检出限为1.0×1.0~(-9) mol/L。方法简单、成本低、线性范围宽,有望于实际样品中土霉素残留的测定。     

面向活体分析的核酸适体电化学生物传感研究

化学是生命活动的物质基础.在活体层次上精准获取生理活性分子的分布和含量的变化规律对于了解和研究生理和病理过程具有重要的意义.电化学方法,特别是基于核酸适体的电化学生物传感器,由于兼具高特异性识别、检测对象广以及易于微型化等优良特性,已成为复杂生理环境中实现快速、灵敏和高选择性检测的有效工具.本文综述了核酸适体电化学生物传感器的设计以及在活体分析中的应用,并对其未来发展趋势进行了展望.     

基于碳纳米管的高灵敏度免标记电化学核酸适体传感电极

以电活性钌化合物[Ru(NH₃)₆]³⁺为信号传感源,借助碳纳米管构建了高灵敏检测腺苷免标记电化学传感电极（BSA/Apt/CNTs/GC）. BSA/Apt/CNTs/GC电极在最佳实验条件下检测腺苷线性范围为5.0×10^-11 ~ 1.0×10^-7 mol·L^-1,检测下限为2.7×10^-11 mol·L^-1. 该传感电极有较高的灵敏度、良好的选择性、重现性和稳定性. 与传统标记型适体传感电极相比,其制作简便,也许还适用于其他小分子和蛋白质的检测,有一定的普适性.     

基于褐藻酸钠-纳米金复合物作非酶标记的新型电化学免疫传感器的研制

比较了用三碘甲状腺氨酸抗体(T3抗体)、褐藻酸钠(AS)标记T3抗体及褐藻酸钠-纳米金复合物(ASN)标记的T3抗体,在通过免疫反应结合到免疫电极表面后,引起的电极表面微环境发生改变的程度;用Fe(CN)3-/4-6为电化学探针,用循环伏安法获取金电极表面微环境改变的电流信息来检测 T3抗体,检测的线性范围为100～1 600ng·ml-1,检出限为45ng·ml-1.     

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)。