功能化金纳米修饰电极自组装及其在固定化酶生物传感器中应用

功能化金纳米修饰电极是化学修饰电极,不仅具有特定功能团性能,且能提供电化学信号,可用于与待测物的电子传递,电子捕获,判定某化学反应是否发生.功能化金纳米修饰电极检测待测物,具有灵敏度高、检测限低及长久使用的优势.我们就功能化金纳米修饰电极自组装制备、电化学表征方法及其在固定化酶生物传感器方面的应用研究,进行综述报道.     

纳米粒子组装体系的研究进展

制备纳米粒子组装体系是构筑纳米结构的重要方法之一，本文综述了纳米粒子组装体系的制备方法及其性质和应用研究。     

高分子模板法合成特殊形态的氧化锌纳米结构材料

利用超分子模板法的形态花样复制制备具有复杂形态的无机超细材料已引起越来越多人的兴趣[1,2].模板与无机物之间的协同作用可制得有内部通道的新型中空分子筛[3,4],但无机材料合成在纳米尺度及亚微米尺度上的形态花样仍落后于生物矿化.生物矿化的独特之处在于可以通过自组合的有机集体或超分子模板通过材料复制而转变为有序的无机结构(如骨,壳,齿),这一合成原理也引导了我们利用高分子模板合成具有复杂形态的无机材料. 作者利用不同分子量的非离子型聚合物PEG作为大分子表面活性剂,在特定的胶束浓度范围和介质体系中形成超分子模板,以之作为"微反应器”并利用PEG与无机物之间的协同作用,控制模板水核中的水解反应;在特定的试剂浓度与比例、温度等条件下,除制备了具有球形、针/棒状纳米氧化锌粒子外,还制得了均匀分散的六角形、片状、螺旋棒状的氧化锌纳米、亚微米材料.     

聚合物纳米杂化材料的控制合成、自组装及功能化

聚合物纳米杂化材料的制备及功能化是当前国际前沿研究课题之一.特殊结构的聚合物可以通过分子间特殊相互作用,在纳米尺度上自发地组装成具有特殊结构和形态的集合体,这类材料在新材料、电子以及生物医学等领域具有广泛的应用前景.本文介绍国内外,特别是厦门大学在双亲性分子及嵌段共聚物的模板自组装、基于POSS单体纳米构筑单元以及POSS嵌段聚合物自组装的有机/无机纳米杂化材料、模板控制导电高分子材料纳米形态构筑等领域材料的可控合成和组装,与此同时对相关材料的性能及功能化应用进行了简要的讨论.     

纳米金生物探针及其应用

纳米技术与生物技术的融合,使纳米生物技术获得了很多重要的进展.纳米金作为研究较早的一种纳米材料,其在纳米生物探针方面的应用是最近几年较为活跃的研究方向.本文评述了近年来纳米金探针在生物分析中的应用及进展,阐述了纳米金与生物大分子作用的机理,介绍了纳米金探针在核酸分析、免疫分析、单细胞分析和靶向药物载体4个方面应用的最新进展,并对其未来的发展方向进行了展望.     

纳米金生物探针及其应用

纳米技术与生物技术的融合,使纳米生物技术获得了很多重要的进展.纳米金作为研究较早的一种纳米材料,其在纳米生物探针方面的应用是最近几年较为活跃的研究方向.本文评述了近年来纳米金探针在生物分析中的应用及进展,阐述了纳米金与生物大分子作用的机理,介绍了纳米金探针在核酸分析、免疫分析、单细胞分析和靶向药物载体4个方面应用的最新进展,并对其未来的发展方向进行了展望.     

超分子拓扑高分子：合成、组装及功能

超分子拓扑高分子结合了非共价键的动态可逆特性和共价型拓扑高分子的结构特点,是一种具有广泛应用前景的高分子物种.本文从超分子拓扑高分子的合成、组装及功能等三个方面综述了该领域的最新研究进展.首先重点强调了利用直接或间接方法来构筑超支化、树枝状、星形、刷形、交联型和环形等超分子拓扑高分子的策略,其次从内部结构参数和外部环境响应两方面介绍了调控超分子自组装行为的主要方法,然后对其在生物医用材料、光电活性材料以及自修复材料等领域的潜在应用进行了较为全面的总结,最后指出了超分子拓扑高分子研究领域目前存在的关键问题和重要挑战.     

层层自组装纳米金与乙酰胆碱酯酶电化学生物传感器检测有机磷农药

采用层层自组装技术制备了快速检测有机磷农药的生物传感器,利用带正电荷的高分子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)将乙酰胆碱酯酶(AChE)和金纳米粒子(AuNPs)通过静电力逐层固定到玻碳电极(GCE)表面,并采用交流阻抗和微分脉冲伏安法研究了此生物传感器的电化学行为。由于金纳米粒子优异的电催化性能和良好的生物相容性,使固定化的乙酰胆碱酯酶对其底物具有更高的亲和力和更快的响应速度。实验结果表明:修饰金纳米粒子后,传感器的氧化电流明显增大,在4.6×10-5～5.3×10-3mol/L范围内,固定化酶的抑制率与甲基对硫磷浓度的对数成正比,检出限为7.6×10-6mol/L。该生物传感器具有制备方法简便、成本低、灵敏度高等优点,已成功用于蔬菜样品中甲基对硫磷含量的测定。     

有序组装型荧光小分子探针及其生物成像应用研究进展

基于小分子探针的荧光成像分析具有灵敏度高、操作简便、响应速度快、样本损伤小和时空分辨率高等优势,是在细胞和活体水平获取生化信息的有力手段.其中,有序组装型小分子荧光探针以其独特的组装方式和识别模式,表现出比传统小分子荧光探针更优异的成像性能(如抗扩散能力强、成像对比度高、光稳定性好以及环境干扰小等),从而引起研究工作者的广泛关注.本文总结了几类常见的有机染料聚集体及相应小分子荧光探针在生物成像领域的应用.随后,着重介绍了以2-(2-羟基苯基)-4(1H)-喹唑啉酮(HPQ)及其衍生物为代表的氢键驱动有序组装的有机染料组装体的设计、优化策略及其在生物医学领域应用中的最新进展.最后,对有序组装型荧光小分子探针在设计和应用方面存在的问题进行了讨论,为新型有序组装型荧光小分子探针的设计提供了思路.     

扫描探针显微镜在纳米加工中的应用

扫描探针显微镜不仅能对材料表面形貌进行原子级观测，还能够对单个的分子、原子及纳米粒子进行操纵。本文综述了扫描探针显微镜在纳米加工中对自组装单层膜的扫描探针刻蚀以及“蘸写笔”两方面的应用情况。     

金电极上自组装巯基DNA生物传感器的研究

本文在金电极上自组装单链巯基DNA,制备能识别正错配的简单DNA生物传感器,采用金标银染和线性扫描阳极溶出法对制备工艺条件和识别能力进行了研究,确定最佳制备工艺条件为:巯基DNA自组装时间为6 h,采用巯基己醇封闭时间为3 h,正错配DNA表现出不同的检测信号,制得的DNA生物传感器具有快速、准确的识别能力。     

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。     

聚苯胺纳米粒子的反胶束法合成及自组装

聚苯胺纳米粒子的反胶束法合成及自组装;聚苯胺;纳米粒子;反胶束;自组装     

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。     

单分散磁性纳米颗粒的制备及生物高分子在其上的组装

磁性纳米颗粒因其潜在的生物医学应用价值而成为纳米生物材料领域研究的前沿。本文综述了单分散磁性纳米颗粒的制备方法以及生物高分子在磁性纳米颗粒上的组装的研究进展。     

偶氮类液晶基元的合成、表征及纳米胶束的自组装

首先合成由偶氮苯和十二烷基构建的具有表面活性的液晶基元,借助磺酸基和金属离子的垂直整理作用以及芳香基团π-π堆积协同作用在环己烷溶剂中构成稳定的纳米柱胶束,通过元素分析、红外光谱分析、紫外可见光谱分析等手段对化合物的结构和物理化学性质进行了表征,通过TEM观测到形态规则均匀,直径在20nm~40nm左右的纳米柱。该研究对今后对纳米材料自组装制备方面的进一步研究,以及纳米材料的进一步应用提供了理论和实验依据。     

聚合物纳米组装体修饰丝网印刷电极构建过氧化氢传感器

通过在聚合物结构中同时引入生物亲和单体和电活性单体,使得聚合物组装体在修饰丝网印刷电极时兼具提高比表面积、保持酶活和促进电子转移功能,从而发展了一种简单、高效构建电化学传感器的方法。 以苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)、N-乙烯基咔唑(VCz)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体自由基聚合合成双亲性无规共聚物Poly(St-co-AA-co-VCz-co-DMAEMA)(PSACD),将聚合物在选择性混合溶剂DMF/H₂O中自组装得到聚合物纳米粒子PSACD NPs。 利用纳米粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征。 依次将PSACD NPs水分散液、辣根过氧化物酶(HRP)溶液和全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物(Nafion,NF)溶液滴涂在丝网印刷碳电极(SPCE)上,制备得到过氧化氢生物传感器。 通过计时电流法对传感器性能进行研究,表明该传感器对H₂O₂在0.02~7.48 mmol/L有良好的线性响应,且响应时间短(<2 s),具有良好的选择性和稳定性。     

CdSe纳米结构单元的制备与自组装

纳米CdSe作为一种重要的半导体纳米材料,在发光二极管、生物标记、太阳能电池等领域有着广泛的应用。本文综述了CdSe纳米结构单元制备与自组装的最新研究进展。归纳出了6种有代表性的制备与组装方法,详细介绍了这些方法的原理以及采用这些方法制备的CdSe纳米结构。最后,对这一领域的发展方向作了展望。     

生物大分子自组装膜及其应用研究进展

本文主要介绍了酶，蛋白质、DNA等生物大分子自组装膜的研究进展，并对生物大分子膜在生物传感器，分子器件，高效催化材料，医用生物材料等方面的应用前景进行了展望。     

石墨烯-金纳米复合材料:水热合成及在生物传感器中的应用

通过水热法合成了石墨烯-金纳米复合材料。透射电子显微镜直接证明了制备的石墨烯薄而透明的片状结构。X-射线光电子能谱和X-射线衍射结果也表明了金的存在和氧化石墨烯的还原。作为一个模型,将肌红蛋白固定到该复合材料修饰的玻碳电极上并用于生物传感器。所固定的肌红蛋白显示了一对对称的氧化还原峰并对过氧化氢的还原具有高的催化活性。在信噪比等于3的时侯该生物传感器的线性范围在0.1到1.5μmol.L-1,检测限为0.05μmol.L-1,并且具有好的选择性、重现性和稳定性。