基于单壁碳纳米管和目标诱导适体转移电化学适体传感器检测腺苷

以修饰于电极表面的单壁碳纳米管(SWNTs)作为适体固定平台,基于目标诱导适体(Aptamer)转移,构建了检测腺苷的电化学适体传感器。将SWNTs修饰到玻碳电极表面,没有目标物腺苷时,亚甲基蓝标记的腺苷适体(MB-Aptamer)通过适体与SWNTs之间强的相互作用固定在电极表面,此时电极表面因为有大量MB存在,能够检测到强的MB氧化电流信号。当引入腺苷后,因为腺苷与适体的相互作用力大于适体与SWNTs的相互作用力,迫使MB-Aptamer脱离电极进入溶液,此时电极表面MB量减少,导致MB氧化电流强度减弱,根据加入腺苷前后传感器表面MB氧化电流强度的变化,采用方波脉冲伏安法对腺苷进行检测。结果表明,MB氧化电流信号比值与腺苷浓度在0.0010~0.50 nmol/L之间呈良好的线性关系,检出限为0.49 pmol/L(S/N=3)。     

基于不同电化学探针检测乳腺癌基因片段电化学传感器的研究

构建了以3种不同电活性物质(铁氰化钾平衡电对、亚甲基蓝和六氨合钌)为电化学信号探针,检测乳腺癌基因片段(乳腺癌DNA)的电化学传感器。利用吸附作用将探针ss DNA固定于金纳米-多壁碳纳米管-Nafion复合纳米材料修饰金电极表面,制备了DNA电化学传感器。采用循环伏安法、电化学阻抗法和微分脉冲伏安法,对DNA电化学传感器进行表征和定量分析。实验结果表明,在5 mmol/L K3[Fe(CN)6]-5mmol/L K4[Fe(CN)6]平衡电对电化学探针检测液中,乳腺癌DNA的线性范围为0.1~500.0 nmol/L,其检出限(S/N=3)为0.03 nmol/L。以20μmol/L亚甲基蓝为电化学探针检测液时,乳腺癌DNA的线性范围为1.0~500.0 nmol/L,检出限为0.3 nmol/L。利用50μmol/L六氨合钌电化学探针检测时,乳腺癌DNA的线性范围为1.0~500.0 nmol/L,检出限为0.3 nmol/L。3种电化学探针中,利用铁氰化钾平衡电对探针检测乳腺癌DNA的检出限最低,线性范围最宽。该传感器可用于其他DNA的检测分析。     

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。     

苏丹红Ⅰ在锰卟啉/氧化石墨烯-多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为及测定

制备了水溶性良好、带负电的氧化石墨烯-多壁碳纳米管(GO-MWNTs)纳米复合材料,用带正电的锰卟啉(MnTMPy)自组装到GO-MWNTs表面,构建了MnTMPy/GO-MWNTs/GC修饰电极。利用电化学阻抗谱对所制备的修饰电极进行表征,利用循环伏安法研究了苏丹红Ⅰ在电极上的电化学行为。结果表明,在50nmol/L～15μmol/L浓度范围内,苏丹红Ⅰ的差分脉冲伏安响应电流与其浓度呈现良好的线性关系,相关系数为0.996,检出限为20nmol/L。该方法可简便、快捷、灵敏地检测辣椒粉中苏丹红Ⅰ的含量。     

基于多壁碳纳米管和纳米金修饰电极测定特殊序列DNA的电化学生物传感器的制备

基于多壁碳纳米管和纳米金复合膜修饰电极制备了特殊序列的靶DNA的电化学生物传感器.该传感器以六氨基合钌为杂交指示剂,用差示脉冲伏安法进行检测DNA杂化,其响应信号与靶DNA浓度在1.0×10<'-12>～1.0×10<'-7>mol/L范围内呈线性关系,检测限达3.5×10<'-13>mol/L.该传感器能区分单碱基错配的靶DNA.     

纳米金-Nafion修饰金电极电化学阻抗法测定人端粒DNA

报道了基于纳米金-Nafion修饰金电极检测人端粒DNA的电化学阻抗传感器。将纳米金与Nafion混合超声得到纳米金-Nafion纳米材料,将此纳米材料滴涂于金电极表面获得纳米金-Nafion修饰电极。再将探针人端粒ss DNA滴涂在修饰电极上制备电化学阻抗传感器。利用扫描显微镜对纳米材料的形貌进行了表征。利用循环伏安法和电化学阻抗法对传感器进行了表征及目标人端粒DNA的定量测定。在最优化实验条件下,电化学阻抗传感器响应信号(ΔRet)与目标人端粒DNA浓度的对数(lgc)在0.001~1.0 nmol/L范围内呈良好线性关系。检出限为3.0 pmol/L。对0.5 nmol/L的目标人端粒DNA 7次平行测定,相对标准偏差RSD为3.5%。     

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。     

基于聚中性红/多壁碳纳米管复合材料的比率型电化学传感器检测雌三醇

基于聚中性红/多壁碳纳米管复合材料构建了检测雌三醇的比率型电化学传感器，利用聚中性红作为内参比电活性探针，雌三醇与聚中性红的氧化峰电流比值作为比率电化学信号，实现了雌三醇的定量检测。聚中性红/多壁碳纳米管复合材料具有良好的电导率和电催化性能，可提高检测灵敏度。实验结果表明，雌三醇在聚中性红/多壁碳纳米管复合材料修饰的玻碳电极上发生双电子和双质子的电化学氧化过程。传感器检测雌三醇的线性范围为0.1～2.0μmol/L,检出限为0.08μmol/L(S/N=3)。此传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强及稳定性好等优点，可用于雌三醇药膏、人尿液和湖水样中雌三醇的分析。     

基于层层自组装技术构建灵敏度可调的电化学发光传感器检测FLT3EI北大核心CSCD

选择急性髓系白血病的标志性基因FLT3作为目标物,构建了灵敏度可调的双信号放大电化学发光传感体系。采用层层自组装法将预处理的多壁碳纳米管有序组装到电极表面,利用无酶目标催化发夹反应放大传感器的灵敏度,实现FLT3基因的高灵敏、快速、准确检测。通过电化学交流阻抗谱(EIS)对传感器的构建进行跟踪表征,采用电化学发光法(ECL)对不同浓度的FLT3基因进行检测。结果表明,该传感器可通过控制多壁碳纳米管的组装层数调节灵敏度与检出限。当多壁碳纳米管组装层数为6层时,检测FLT3的线性范围为0.5~50 pmol/L,检出限为0.3 pmol/L。更高灵敏度的传感器有望通过组装更多层数的多壁碳纳米管实现。     

普鲁士蓝/多壁碳纳米管修饰电极测定维生素C

利用电化学方法在多壁碳纳米管修饰的玻碳电极表面聚合一层普鲁士蓝,制备普鲁士蓝/多壁碳纳米管修饰玻碳电极,运用循环伏安法研究了维生素C(vc)在该修饰电极上的电化学行为.该修饰电极对Vc显示出快速的电化学响应和较好的电催化活性,在pH为4.0的磷酸盐溶液中,Ve浓度与其氧化峰电流在8.0×10-4～1.0×10-2 mol/L范围内呈现良好的线性关系,相关系数为0.9993,检测限为6.4×10-5mol/L.该电极具有较好的稳定性和重现性.     

聚磺基水杨酸/碳纳米管修饰电极在抗坏血酸共存时测定多巴胺

研究了聚磺基水杨酸/多壁碳纳米管修饰玻碳电极的制备及多巴胺在此修饰电极上的电化学行为, 讨论了修饰条件、扫速、溶液 pH 以及抗坏血酸的干扰对多巴胺在这种复合物电极上响应的影响. 在 pH 7.4 磷酸盐缓冲溶液中, 在1.0×10-3 mol/L 抗坏血酸共存的条件下, 多巴胺氧化峰电流与其浓度在 5×10-7～10-4 mol/L 范围内分段呈线性关系, 检出限为 1.0×10-7 mol/L. 结果表明: 聚磺基水杨酸/多壁碳纳米管修饰电极结合了多壁碳纳米管灵敏度高和聚磺基水杨酸选择性好的优点, 可用于抗坏血酸共存条件下多巴胺的测定.     

基于金纳米粒子/1,6-己基二硫醇组装的脱氧核糖核酸电化学传感器检测凝血因子Ⅻ片段

将含有17个碱基对的凝血因子Ⅻ单链脱氧核糖核酸(DNA)片段固定在十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)保护的金纳米粒子/1,6-己基二硫醇/金电极上,以道诺霉素(DNR)为电活性指示剂,用于检测其互补序列。电化学阻抗谱(EIS)监测了整个组装过程,电极界面性质随组装层的改变而变化。循环伏安(CV)研究发现,DNR与单、双链DNA以不同的方式结合。通过微分脉冲伏安法(DPV)检测DNR的还原峰电流,获得DNA杂交的最佳条件为:杂交时间1h,道诺霉素的浓度为1.0×10-4mol/L,巯基修饰的单链DNA(SH-ssDNA)组装时间为24h。在最佳杂交条件下,当互补DNA(cDNA)的浓度从1.0×10-13mol/L增加到1.0×10-8mol/L,DNR的还原峰电流与cDNA浓度的对数值呈线性关系,其线性回归方程为:y=0.288 0.022lgx,线性相关系数为0.9987,cDNA的检出限达8.1×10-14mol/L。     

末端可裁切碳纳米管薄膜电极的制备及其双酚A电化学检测应用

通过真空抽滤方法得到均匀致密的高导电多壁碳纳米管(MWCNTs)薄膜,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对其进行封闭处理,制备出末端可裁切的PDMS基柔性碳纳米管薄膜电极,其裁切端面为电化学传感界面。在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的增敏作用下,所制备的电化学传感器对双酚A(BPA)具有灵敏的电化学响应,其峰电流与BPA浓度在0.05~0.5μmol/L和0.5~12μmol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为50nmol/L。通过电极末端的重复裁切可避免电极污染,并实现电极表面的快速更新和重复使用。对同一支电极进行13次连续裁切,用于10μmol/L BPA的检测,其相对标准偏差为3.4%。将该传感器应用于热敏纸样品中BPA的检测,加标回收率在95%~105%之间。     

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.     

基于共面薄膜金电极的三磷酸腺苷适体传感器

为了检测三磷酸腺苷(ATP)的浓度,利用微系统(MEMS)技术小批量加工薄膜金电极,采用自组装法将巯基修饰的三磷酸腺苷适体固定到金电极表面,以三磷酸腺苷适体作为识别元件,构建了一种基于共面薄膜金电极的三磷酸腺苷适体传感器。依据核酸磷酸骨架荷负电特性静电排斥[Fe(CN)6]3!/4!所引起的阻抗变化实现对ATP浓度的检测。首先采用电化学阻抗谱法研究了裸金电极及ATP加入前后、6-巯基己醇封闭电极前后以及不同自组装时间(3,8,15,24和30 h)条件下,电极在电化学阻抗溶液中阻抗值变化。然后研究了不同浓度ATP适体传感器的电化学阻抗谱以及适体传感器的线性度和重复性。结果表明,在自组装时间为24 h,使用6-巯基己醇封闭金电极的条件下,此传感器线性测量范围可达到1~500 nmol/L,检出限为1 nmol/L,线性相关系数为0.9842。此传感器制作简单,检出限低且重复性好。     

盐酸二甲双胍在β-CD/MWNTs修饰玻碳电极上的电化学行为研究

实验通过β-环糊精/多壁碳纳米管修饰玻碳电极测定盐酸二甲双胍,建立了一种电化学测定盐酸二甲双胍的新方法。裸玻碳电极聚合β-环糊精后用多壁碳纳米管修饰,然后研究盐酸二甲双胍在电极上的电化学行为,并测定盐酸二甲双胍。结果发现在p H7.2的磷酸盐缓冲溶液中,循环伏安曲线的峰电流与盐酸二甲双胍浓度在0.01~8 mg/m L范围内具有良好的线性关系(R2=0.9873),检出限为1.6×10-6mg/m L。该方法可用于盐酸二甲双胍缓释片含量的测定。     

电化学还原氧化石墨烯/碳纳米管复合物修饰电极对尿酸的检测

研究了电化学还原氧化石墨烯(ErGO)及多壁碳纳米管(MWNTs)复合物修饰电极的制备及应用,建立了一种尿酸测定的电化学分析新方法。通过滴涂法将物理超声共混的氧化石墨烯(GO)和MWNTs复合物修饰于裸电极上,随后将GO进行电化学还原制得ErGO-MWNTs复合物修饰电极。实验发现,相比于单独的ErGO修饰电极或MWNTs修饰电极,ErGO-MWNTs修饰电极具有更好的电催化活性,这归因于二者的协同电催化作用。对该电极进行尿酸检测的实验条件和参数进行了优化。在优化条件下,电极的氧化峰电流与尿酸浓度在0.13~45μmol/L内呈现出良好的线性关系,相关系数为0.99681,检出限为50 nmol/L。     

壳聚糖/DNA/血红蛋白/多壁碳纳米管复合膜修饰玻碳电极的制备及其电化学行为的研究

将多壁碳纳米管(MWCNTs)分散在壳聚糖(CTS)中并滴涂在玻碳电极表面,烘干后依次滴加血红蛋白(Hb)、DNA及CTS溶液.制成了壳聚糖/DNA/血红蛋白/多壁碳纳米管复合膜修饰的GCE(简示为CTS/DNA/Hb/MWCNTs/GCE)。采用方波伏安法及循环伏安法研究了膜内DNA的电化学行为。结果表明:在pH 5.8的磷酸盐缓冲溶液中,复合膜内的DNA在电极上于0.46 V(vs.SCE)处有一个明显的氧化峰,DNA氧化峰电流与其质量在1.0～5.0μg范围内呈线性关系,检出限(3S/N)为0.5μg。     

基于多壁碳纳米管/壳聚糖多层膜修饰玻碳电极邻苯二酚的测定

改进了碳纳米管在壳聚糖溶液中的分散方法,制备了多壁碳纳米管/壳聚糖多层膜修饰玻碳电极,对比了不同修饰层数膜电极的循环伏安和电化学阻抗行为,5层多壁碳纳米管/壳聚糖膜修饰玻碳电极的电化学性能优良.在最优实验条件下,该修饰玻碳电极对邻苯二酚(CAT)有灵敏的响应,CAT浓度在3.99×10-6～9.09×10-4mol/L范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限为2.39×10-6mol/L(S/N=3).该修饰玻碳电极性能稳定,测定4×10-5mol/LCAT溶液,RSD(n=10)为2.1%;15周后,该电极的响应值仅降低1.9%.