基于磁致伸缩材料的猪瘟病毒无线免疫传感器

通过在磁致伸缩材料表面形成金-硫键自组装膜固载猪瘟多抗,构建了一种新型、灵敏、便携、低成本的猪瘟病毒无线免疫传感器。该传感器基于抗原抗体特异性结合使猪瘟病毒附着在磁致伸缩材料表面从而导致磁弹片共振频率降低的原理,通过测定共振频率偏移量实现对猪瘟病毒的无线检测。采用扫描电子显微镜(SEM)对抗体修饰及猪瘟病毒检测过程进行了表征,利用该传感器对不同浓度的猪瘟病毒进行检测,线性范围为0.5~2.5μg/m L,响应灵敏度为65 Hz/(μg·m L~(-1)),检出限为0.5μg/m L。     

基于透明质酸及硫堇层层自组装的前列腺特异性抗原免疫传感器的研究

将带负电荷的透明质酸(HA)和带正电荷的电子媒介体硫堇(Thi)层层自组装到壳聚糖修饰的玻碳电极表面,利用硫堇上的氨基固定纳米金(nano-Au)并固载前列腺特异性抗体(anti-PSA),制得新型前列腺特异性抗原电流型免疫传感器。通过循环伏安法(CV)、微分脉冲伏安法(DPV)考察了该免疫传感器的电化学特性,并对影响该免疫传感器性能的各种因素进行详细研究。在优化实验条件下,此免疫传感器的线性范围为0.5~4μg/L和4~25μg/L,检出限为0.2μg/L。该免疫传感器具有制备简单、灵敏度高、稳定性好等优点。     

免标记电化学免疫传感器用于微囊藻毒素-LR的灵敏检测

采用纳米金作为抗体的固定基质,同时以硫堇为电活性指示剂,构建了一种免标记的电化学免疫传感器用于微囊藻毒素-LR(MC-LR)的灵敏检测。将萘酚修饰到金电极表面,通过静电作用将硫堇捕获。加入纳米金与硫堇的氨基结合,抗体将通过与纳米金作用而固定到电极表面。通过MC-LR与其相应抗体的特异性结合作用阻碍硫堇的电子传递,实现MC-LR的电化学检测。在最优实验条件下,MC-LR的质量浓度与电信号在5~100μg/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.71μg/L,可满足饮用水检测需求,能够用于实际水样中M C-LR的测定。     

基于酶催化沉积放大的电化学阻抗法用于人免疫球蛋白M的检测

提出了一种基于酶催化沉积放大的电化学免疫分析方法。先通过免疫夹心反应,将酶标抗体(羊抗人IgM-HRP)固定到电极表面。通过HRP催化双氧水氧化3,3′-二氨基联苯胺在电极表面形成不溶性沉积物,从而放大电化学检测信号。实验通过蛋白A实现抗体的定向固定。考察了包被抗体的浓度和包被溶液的pH对抗体固定的影响,以及酶标抗体的用量和沉积时间对免疫分析的影响。传感器信号响应与人免疫球蛋白M(IgM)浓度在2.1~670μg/L范围内具有良好的线性关系;检出限达0.08μg/L。     

基于HDT自组装金纳米粒子修饰电极的微囊藻毒素-LR电化学免疫传感器研究

构建了一种新型的基于金纳米粒子(Au NPs)修饰金电极的微囊藻毒素-亮氨酸-精氨酸(MCLR)电化学免疫传感器。采用柠檬酸钠还原法制备了Au NPs溶胶,分别用透射电子显微镜和紫外-可见吸收光谱对其进行表征。将Au NPs组装到1,6-己二硫醇(HDT)自组装单分子层修饰的金电极表面,再将MCLR抗体(anti-MCLR)固定于该修饰电极上,利用扫描探针显微镜法、循环伏安法和电化学交流阻抗法(EIS)表征了自制化学修饰电极表面的形貌特征和电化学免疫传感器的电化学特征。通过辣根过氧化物酶标记的MCLR(MCLR-HRP)与MCLR竞争结合抗体,建立了检测MCLR的差分脉冲伏安法(DPV)。在最佳实验条件下,用DPV对MCLR检测的线性范围为0.01~25μg/L,检出限为0.005μg/L。对构建的免疫传感器的重现性、稳定性和选择性进行了考察。该方法对实际水样中MCLR的加标回收率为100%~102%,测定结果与高效液相色谱法的测定结果一致。     

插拔式压电肿瘤标志物微阵列免疫传感器的研制

以AT切型、基频10 MHz的金膜石英晶体作为换能器,通过螺旋检测池固定夹具构建一种新型插拔式压电石英晶体传感器,并组装成2×5型压电肿瘤标志物微阵列免疫传感器。研究了传感器的响应特性及参数。该微阵列传感器在甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)、前列腺特异性抗原(PSA)和人绒毛膜促性腺激素(hCG)质量浓度分别为20~640μg/L、1.56~50μg/L、1.25~50μg/L、2.5~250 mIU/mL的范围内,压电石英晶体振荡频率偏移值对肿瘤标志物浓度均呈现良好的响应特性。应用微阵列传感器测定68例临床血清标本,结果与化学发光免疫分析法符合(相关系数分别为0.92、0.90、0.91、0.94)。该压电肿瘤标志物传感器微阵列具有结构简单、操作方便、稳定性好、灵敏度和特异性高,不需标记,能实时检测和重复使用等优点,可用于临床实验诊断,具有临床推广应用价值。     

磁性无机-生物复合粒子敏感膜新型电流型免疫传感器的研究

合成了磁性Fe3O4纳米粒子,利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APS)进行硅烷化,形成表面带有氨基的磁性Fe3O4纳米复合粒子,再用戊二醛将羊抗人免疫球蛋白G抗体(anti-IgG)固定在该磁性粒子表面,通过磁力将其修饰于固体石蜡碳糊电极表面制作成免疫传感器。与标记HRP的二抗体anti-IgG结合,以对苯二酚作为电子媒介体,实现对人免疫球蛋白G(IgG)的定量检测。IgG测定线性范围为2.5~400μg/L,检出限为0.75μg/L。该免疫传感器制作简单,成本低,表面更新方便,可用于临床血清检测。     

碳纳米管/纳米金复合膜电化学免疫传感器用于微囊藻毒素的检测研究

在玻碳电极表面修饰碳纳米管,并用多电位阶跃法在碳纳米管表面沉积纳米金制得碳纳米管/纳米金复合膜。通过纳米金和微囊藻毒素-(亮氨酸-精氨酸)抗体之间的吸附作用,将抗微囊藻单克隆抗体固定于电极表面,以牛血清白蛋白封闭非特异性吸附位点,研制了检测微囊藻毒素的电化学免疫传感器。利用微囊藻毒素与其抗体之间的特异性识别作用构建"三明治"夹心结构的免疫分析模式,以辣根过氧化物酶标记抗体为二抗,利用微分脉冲伏安法实现了对微囊藻毒素的检测。在优化条件下,此传感器的响应电流与微囊藻毒素浓度在0.50~12.0μg/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.30μg/L(S/N=3)。对实际水样进行了微囊藻毒素的加标回收实验,回收率在93.0%~108.5%之间,相对标准偏差为3.8%~5.0%。     

免标型沙丁胺醇免疫电化学传感器

构建了以茜素为探针,二氧化钛掺杂乙炔黑和壳聚糖复合材料为信号放大平台的新型免标型沙丁胺醇免疫传感器。于修饰电极的表面电沉积金纳米粒子,实现沙丁胺醇抗体的固定并进一步增大电流响应。采用扫描电子显微镜(SEM)对材料进行表征,循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱图(EIS)对修饰电极的构建过程及传感器的性能进行电化学表征。采用差分脉冲伏安法(DPV)检测茜素在修饰电极表面的峰电流值,不同浓度的沙丁胺醇(SAL)抗原与抗体发生免疫亲和反应后,该峰电流值随着沙丁胺醇浓度的增大而减小,并呈线性关系,据此建立峰电流值与沙丁胺醇浓度的关系并实现了对沙丁胺醇的定量检测。探究了缓冲溶液p H值、孵化温度和孵化时间对免疫传感器的影响。在最佳条件下,该免疫传感器对沙丁胺醇的线性响应范围为1.0~100μg/L,检出限(LOD)为0.67μg/L(3σ/k)。该免疫传感器具有良好的重现性、选择性和稳定性,已成功用于猪饲料和猪肉样品中沙丁胺醇的检测,加标回收率分别为100.2%~102.4%(相对标准偏差为1.9%~4.7%)和97.5%~103.3%(相对标准偏差为2.1%~3.5%)。     

基于3,5-二溴水杨醛席夫碱镍配合物-氧化石墨烯电化学免疫传感器检测Anti-IgG含量的研究

应用物理吸附法将羊抗人IgG抗原直接固定于3,5-二溴水杨醛席夫碱镍配合物-氧化石墨烯修饰的金电极表面,制备电化学免疫传感器。采用循环伏安法和交流阻抗法对传感器进行表征,结果表明该传感器适合检测Anti-IgG浓度。同时探讨了缓冲液pH值、扫描速度、免疫反应温度、抗原与抗体配比对循环伏安峰电流的影响,结果表明在5~100mV/s扫速范围内,峰电流与扫速呈线性。孵育最优条件为25℃,h-IgG与Anti-IgG配比为1∶1。循环伏安法研究还表明Anti-IgG浓度在0.01~260μg/L范围内,线性关系良好,相关系数r2=0.993,检出限(S/N=3)为0.006μg/L,据此建立了检测Anti-IgG浓度的新方法。     

石墨烯-壳聚糖复合物修饰电极构建电化学免疫传感器对1-芘丁酸的检测研究

采用石墨烯(GS)和壳聚糖(CS)复合膜修饰玻碳电极(GS-CS/GCE),利用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)(4∶1)活化GS-CS/GCE,共价固定多环芳烃抗体(anti-PAHs),构建灵敏度高、稳定性好的非标记电流型免疫传感器,用于1-芘丁酸(PBA)的检测。运用扫描电子显微镜对GS-CS复合膜的形貌进行表征。在pH 7.0含10 mmol/L K3Fe(CN)6和0.1 mmol/L KCl的磷酸盐溶液中,通过循环伏安法和示差脉冲伏安法研究修饰电极表面的电化学性质,并考察了免疫传感器的电化学性能。研究表明,由于石墨烯和壳聚糖的协同作用,GS-CS修饰的玻碳电极在Fe(CN)64-/3-溶液中的峰电流明显增大,有利于提高免疫传感器的灵敏度。在优化实验条件下,电极表面的anti-PAHs抗体固定量显著提高,增强了电极的分子识别性能。由于anti-PAHs抗体-抗原结合物的导电性较差,免疫传感器的峰电流随着待测溶液中PBA浓度的增大而减小,PBA浓度在0.1～80μg/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.03μg/L。该免疫传感器重现性好、特异性强,用于实际样品的测定,回收率为90%～105%。     

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。     

检测禽流感H5亚型病毒的阻抗型免疫研究

研制了一种可用于H5亚型禽流感病毒快速检测的阻抗型免疫传感器。通过蛋白A将H5N1表面抗原血凝素(HA)的单克隆抗体固定于金叉指阵列微电极表面,并与待测溶液中的目标抗原H5N1进行免疫反应。在[Fe(CN)6]3"/4"溶液中进行电化学阻抗谱扫描,表征电极的表面修饰及抗原捕获过程。当H5N1病毒浓度在21～26 HA unit/50μL范围时,其浓度的对数值与叉指阵列微电极的电子传递阻抗的变化值呈线性关系,相关系数为0.9885;检出限为20 HA unit/50μL,检测时间为1 h。此传感器特异性好,灵敏度高,可以重复使用,在病原微生物快速检测领域具有良好的应用前景。     

基于蛋白A/纳米金/壳聚糖分散的多壁碳纳米管修饰的电位型甲胎蛋白免疫传感器的研究

将壳聚糖分散的多壁碳纳米管(MWNT-CS)滴涂于金电极(Au)表面,利用壳聚糖大量的氨基将纳米金(nano-Au)固定到金电极表面,再利用蛋白A(PA)的定向固定效应将甲胎蛋白抗体(anti-AFP)固定到纳米金修饰的金电极表面,从而制得高灵敏、高稳定电位型甲胎蛋白免疫传感器。蛋白A为抗原和抗体的反应提供了合理的基础,纳米金的存在提高了抗体在电极表面的固定量,多壁碳纳米管(MWNT)促进了电子的传递,从而缩短电极的响应时间。在优化的实验条件下,该传感器响应的电极电位与甲胎蛋白浓度的对数在7.0~190.0μg/L的范围内保持良好的线性关系,检出限(S/N=3)为3.9μg/L。     

基于直立碳纳米管大面积金粒子的DNA生物传感器用于早幼粒白血病/维甲酸受体α融合基因检测

基于直立碳纳米管上的大面积金粒子构建了新型的电化学DNA生物传感器,用于急性早幼粒细胞白血病PML/RARα融合基因的检测。首先在直立碳纳米管电极表面溅射金粒子,采用自组装方法将巯基修饰的单链DNA固定到电极上,将氨基修饰的单链DNA和羧基化的CdTe量子点通过酰胺缩合反应生成CdTe修饰的DNA探针,通过与目标DNA的双杂交反应形成三明治结构,利用差分脉冲阳极溶出伏安法检测电极表面捕获的CdTe量子点,从而对DNA进行定量分析。结果表明,电极上Cd2+峰电流与目标DNA浓度(1.0×10-12~1.0×10-8 mol/L)的对数值呈线性关系,线性方程为ipa(μA)=1.626+0.132lgC(mol/L)(R=0.996),检出限为4.0×10-13 mol/L(3σ)。传感器表现出良好的重现性和稳定性。     

免疫磁分离技术结合阻抗测量法快速检测禽流感病毒

采用免疫磁分离和阻抗测量技术联用的方法,实现了对禽流感H5亚型病毒的特异性快速检测。将偶联生物素的H5抗体固定于链霉亲和素修饰的纳米磁珠表面,制备成免疫磁珠,用于样品中禽流感H5N1病毒的分离和浓缩。使用金叉指阵列微电极测量样品阻抗,在特征频率(100 kHz)下,阻抗模值随样品中H5N1病毒浓度增加而增大。研究了抗体浓度、免疫反应时间和磁分离时间对阻抗信号的影响,结果表明,在优化的实验条件(抗体浓度0.25 g/L、免疫反应时间60 min、磁分离时间3 min)下,纯病毒样品和拭子样品中H5N1病毒浓度分别在2!1～24HA unit/50μL和20～24HA unit/50μL范围时,病毒浓度对数值与阻抗信号值呈线性相关关系,检出限分别为0.5 HA unit/50μL和2 HA unit/50μL。     

背景荧光猝灭-免疫层析法检测C-反应蛋白

采用背景荧光猝灭-免疫层析法(b FQICA),基于双抗体夹心法原理,将合适浓度的捕获抗体、示踪抗体分别固定在试纸条和微孔内,层析时与样本形成抗体-抗原-抗体的夹心结构,建立了一种操作简便、灵敏度高、抗干扰性强且能快速定量检测C-反应蛋白(CRP)的方法.结果表明,CRP在0.0~100.0 ng/m L浓度范围内与相对荧光强度值(F1/F2)呈现良好的相关性,最低检出限为0.0939 ng/m L,加标回收率为87.69%~111.0%,检测3批试剂的批间和批内相对标准偏差均小于15%,与降钙素原(PCT,20.0 ng/m L)及人血清淀粉样蛋白A(SAA,10.0μg/m L)均无交叉反应.采用该方法与免疫透射比浊法同时测定41例临床血清样本,检测结果相关性良好(r=0.9585,P0.01),2种方法无显著性差异(P0.05).     

基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/天青Ⅰ复合物薄膜和纳米金修饰的电流型甲胎蛋白免疫传感器的研究

研制了一种基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)与天青Ⅰ(AzureⅠ)为基体的电化学免疫传感器,可灵敏检测甲胎蛋白(AFP)。在铂盘电极表面,电化学聚合PEDOT为基体,利用静电组装技术固定AzureⅠ和纳米金颗粒(nanoAus),将甲胎蛋白抗体(anti-AFP)组装到nanoAus的表面。采用辣根过氧化物酶(HRP)封闭非特异性吸附位点,制得电流型AFP免疫传感器。采用循环伏安、扫描电镜技术研究组装过程及电极性质,探讨了影响免疫传感器性能的因素。在优化实验条件下,电极响应与AFP的浓度在0.01~120μg/L的范围内呈线性关系,检出限为0.003μg/L。取临床血清样品用本方法检测AFP含量,得到的结果与临床常用的ELISA法得到的结果无显著性差异。     

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。     

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0.2~100μg/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0.1μg/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%。