基于DNA四面体纳米结构探针的电化学生物传感器检测DNA甲基化

该文以DNA四面体纳米结构探针(TSP)为捕获探针,将辣根过氧化物酶标记的IgG抗体结合在纳米金颗粒表面(AuNPs-IgG-HRP)作为信号分子,构建了一种新型DNA甲基化电化学传感器。利用一步热变性法组装成TSP后,通过Au—S键固定在修饰纳米金颗粒的金电极表面,经过靶标DNA杂交、5-甲基胞嘧啶(5-mc)抗体及AuNPs-IgG-HRP结合后,用差分脉冲伏安法(DPV)进行检测。采用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)对修饰电极的构建过程进行电化学表征。探究了杂交时间、5-mc抗体浓度、IgG-HRP加入体积、氢醌(HQ)和过氧化氢(H₂O₂)浓度对传感器的影响。在最佳条件下,该传感器对甲基化DNA的线性响应范围为1.0×10^-15～1.0×10^-10 mol/L,检出限(S/N=3)为4.4×10^-16 mol/L。该传感器具有良好的选择性和稳定性,为DNA甲基化检测提供了新方法。     

纳米粒子在电化学DNA生物传感器研究中的应用

简要介绍了电化学DNA生物传感器的原理和分类,对纳米粒子在电化学DNA生物传感器研究中的应用进行了详细评述.     

基于生物功能化纳米DNA探针及其传感策略

随着人类基因组计划的完成和功能基因研究的深入,基因诊断已成为分子生物学和生物医学的重要研究领域。DNA生物传感器作为一种利用核酸碱基配对原则进行识别,能对基因片段实现持续、快速、灵敏和选择性检测的新方法,近年来发展非常迅速。纳米材料由于具有独特物理化学性质、良好的生物相容性、优越的机械性能及表面易于生物功能化等特点,被广泛应用到生物分析之中。各种各样组成、尺寸、维度及形状的纳米材料如量子点、贵金属纳米材料、碳纳米材料等被可控地修饰上不同的生物分子,用于发展特殊性质的纳米探针,构建DNA生物传感器,实现对DNA片段高灵敏及高特异性的检测。     

基于金纳米颗粒信号放大效应电化学检测DNA聚合酶

基于金纳米颗粒(AuNPs)比表面积大、 尺寸小和能够承载大量DNA片段的特点, 建立了一种免标记、 简便、 快速检测DNA聚合酶Klenow fragment exo-(KF^-)的电化学方法. 首先将巯基化的DNA引物片段修饰在金电极上, 然后加入模板DNA链以及修饰有报告DNA链的金纳米颗粒(AuNPs-DNA), 模板DNA链能同时与DNA引物片段和修饰在AuNPs上的报告DNA链进行互补杂交形成"三明治"结构, 从而将AuNPs-DNA修饰在电极表面; 当加入电活性物质钌铵(RuHex)后, RuHex可通过静电吸附作用结合在DNA上. AuNPs上修饰的报告DNA链能够吸附大量RuHex, 导致电化学信号放大. 当加入脱氧核糖核苷三磷酸(dNTPs)以及KF^-聚合酶后, 引物片段发生延伸反应, 将与模板DNA链杂交的AuNPs-DNA竞争下来, 带走大量的RuHex, 使电信号降低, 从而实现对聚合酶的检测. 实验结果表明, 利用该方法可以检测到5 U/mL的KF^-.     

基于纳米金胶标记DNA探针的电化学DNA传感器研究

以纳米金胶为标记物,将其标记于人工合成的5-端巯基修饰的寡聚核苷酸片段上,制成了具有电化学活性的金胶标记DNA电化学探针;在一定条件下,使其与固定在玻碳电极表面的靶序列进行杂交反应,利用ssDNA与其互补链杂交的高度序列选择性和极强的分子识别能力,以及纳米金胶的电化学活性,实现对特定序列DNA片段的电化学检测以及对DNA碱基突变的识别.     

基于纳米金膜和稳定Y型结构的DNA电化学传感器

利用纳米金膜(GNF)和稳定的Y 型DNA 成功构建了一种具有良好选择性和较低检测限的DNA 传感器. 首先将金电极快速氧化后还原制成GNF, 利用Au-S 键将捕获探针DNA (c-DNA)有效地固定到GNF 电极表面, 在目标物存在的情况下, 将其与标记有亚甲蓝(MB)的指示探针(r-DNA)杂交形成Y 型结构. 利用GNF 独特的纳米性质和形成的Y型DNA 结构特点, 使MB 接近GNF, 从而提高了电子传递速率, 以差分脉冲伏安法(DPV)实现DNA 特定序列的检测,检测线性范围为1.0×10^-12～1.0×10^-9 mol/L, 检测下限为2.4×10^-13 mol/L. 与传统的传感器相比, 本方法提高了选择性, 减小了背景电流. 此外, 该传感器表现出良好的重现性和稳定性.     

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。     

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。     

基于工具酶信号放大技术电化学发光法检测凝血酶

利用巯基乙胺将合成的金纳米粒子氨基化;基于纳米粒子负载羧基化的联吡啶钌和巯基DNA制得电化学发光信号探针;采用酶循环信号放大技术,获得大量含新增DNA的溶液来捕获信号探针;以金电极为载体,将巯基DNA自组装到电极表面,依次杂交互补DNA和信号探针,构建电化学发光生物传感器.在优化的条件下,此传感器对凝血酶具有良好的响应,在3.0× 10-13～6.0×10-11 mol/L范围内,凝血酶的浓度与发光强度呈良好的线性关系,检出限为1.8× 10-13 mol/L(3a).采用酶切循环放大技术制备的生物传感器具有灵敏度高,选择性和重现性良好等特点.     

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...     

一次性信号放大电化学阻抗RNA传感器研究

以自制的丝网印刷碳电极(SPCE)为基体电极,利用DNA四面体纳米探针和酶催化信号放大构建了一个一次性电化学阻抗型RNA传感器.固定在AuNPs修饰的SPCE表面的DNA四面体结构能确保DNA探针具有可控的密度和方向,结合辣根过氧化物酶(HRP)催化H_2O_2氧化4-氯-1-萘酚(CN)的反应,生成不溶物沉积在电极表面,有效地放大电化学阻抗信号,实现了miRNA的高灵敏阻抗测定.检测限可以低至1.0 pmol/L,阻抗值和miRNA-141浓度的对数在3.0～1 000 pmol/L之间具有良好的定量关系.     

金纳米粒子探针的合成及应用

由于金纳米粒子(AuNPs)具有与大小、形状和聚集程度相关的物理和化学特性,被广泛应用于各种生物分析和生物医学检测技术中,并发展成具有高选择性、高灵敏度的生物分析检测手段。以AuNPs为探针的分析方法通常具有简单、快速、灵敏度高的优点,并能应用于实际样品检测。本文综述了目前生物分子修饰的AuNPs探针的合成及其在检测金属离子、小分子、DNA、蛋白质和细胞内分析等方面的应用。     

基于多壁碳纳米管负载金纳米粒子修饰的甲基对硫磷分子印迹电化学传感器的研制

本文以四氨基苯硫酚作为功能单体、甲基对硫磷(MP)作为模板分子,通过电聚合的方法在多壁碳纳米管负载金纳米粒子修饰的玻碳电极表面成功构建了MP分子印迹电化学传感器。借助循环伏安、电化学阻抗和差示脉冲等方法对传感器的电化学性能、选择性、稳定性以及重现性进行了研究。并将所建立的方法应用于黄河水中MP的加标回收检测,结果令人满意。该方法无需进行预处理,选择性好、灵敏度高、重现性好,为分析检测MP分子提供了一种非常有效的方法。     

酶放大DNA电化学传感器的研究进展

DNA电化学传感器灵敏度高、选择性好、分析时间短和检测成本低,极大地推动了生物传感器的发展. 结合蛋白质酶、功能核酸酶的催化效率高与特异性好,可提高检测灵敏度和选择性. 本文评述了酶放大DNA电化学传感器的研究进展,并分析现存问题,展望发展趋势.     

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。     

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×...     

金纳米簇信号放大的电化学免疫传感器

通过抗原抗体的特异性识别作用以及金纳米簇(AuNCs)探针和金标银染的双重信号放大作用,构建了一种新的电化学免疫传感器,对人的免疫球蛋白(IgG)进行了检测。受贻贝分泌的黏附蛋白启示,首先将聚多巴胺薄膜修饰在铟锡氧化物电极(ITO)上,并对一抗抗体进行固定,通过观察电化学阻抗的变化来监控免疫传感器的构建过程。将待检测的IgG抗原组装在该电极上并与AuNCs标记的二抗反应,最后经银染反应,用溶出伏安法对IgG的含量进行定量检测,其灵敏度达到0.5 ng/L。该方法可应用于实际血清样品中IgG含量的测定。     

硒化铅纳米粒子DNA电化学传感器检测花椰菜花叶病毒35S启动子基因序列

以水热法合成十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)修饰的PbSe纳米粒子。在碳糊电极表面制备的PbSe纳米粒子壳聚糖(CHIT)复合膜上,实现了DNA的固定和杂交,并用循环伏安法和电化学交流阻抗法进行了表征。应用电活性分子亚甲紫(MV)作为杂交指示剂,以微分脉冲伏安法对转基因植物CaMV35S启动子基因片段进行测定,检测范围为5.0×10-11～5.0×10-6mol/L;检出限为1.6×10-11mol/L(3σ)。该传感器能很好地识别DNA互补序列、非互补序列和2碱基错配序列。     

基于信号放大策略的分子印迹-电化学发光抗生素传感器研究进展

抗生素残留已成为全球公共卫生最严重的威胁之一,发展高效、 快速且简便的抗生素检测方法具有重要意义.分子印迹聚合物(MIP)作为人工合成的化学受体,可以高亲和力选择性识别目标分子,电化学发光(ECL)是一种发展成熟、应用广泛的电分析技术,两者结合的分子印迹-电化学发光法(MIP-ECL)具有选择性高、检出限低、成本低廉等...