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.     

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.     

基于磁性微球分离技术的核酸适体化学发光检测可卡因

设计了一种基于磁性微球与核酸适体的夹心式化学发光适体传感器,建立了高灵敏度的可卡因分析方法。实验考察了反应所用羧基磁性微球、捕获探针、可卡因适体、生物素标记的报告序列以及链霉亲合素修饰的辣根过氧化物酶用量对化学发光信号的影响。优化条件下,在1.0×10-8~1.0×10-4mol/L范围内,化学发光信号与可卡因浓度的对数呈线性相关(r2=0.989 7),检出限为3.2×10-9mol/L。考察了共存物质中适体对可卡因的特异性识别能力,方法显示了较好的选择性。     

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PbS量子点和金纳米颗粒的可卡因适体传感器的研究

本文采用水热法合成了硫化铅量子点,将其与壳聚糖混合后修饰在玻碳电极上,利用PbS与巯基之间的强烈的键和作用,直接将所合成的带巯基的与可卡因适体互补的DNA固定到电极上,将金纳米颗粒标记在可卡因适体作为示踪物检测可卡因,研制了一种新型的用于快速测定可卡因的适体传感器.该适体传感器与不同浓度的可卡因培育时,可卡因适体与可卡...     

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。     

基于适体竞争机理的溶菌酶电化学传感器

制备了基于溶菌酶适体竞争机理的信号减弱型电化学传感器,在玻碳电极上修饰羧基化的多壁碳纳米管,将带有氨基的互补适体DNA连接到多壁碳纳米管上。由于道诺霉素崁入电极上的互补DNA,而产生电化学信号,当有目标物时,适体与结合力更高的溶菌酶结合,原本的互补链解链,导致插入双链的道诺霉素脱落,电化学信号减弱。以微分脉冲伏安法测定溶菌酶,响应的范围为1～500 nmol/L,相关系数0.999,检测下限为0.5 nmol/L(S/N=3)。     

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。     

电压调制型高灵敏电化学发光分析

报道了一种电压调制型电化学发光分析技术,通过在施加恒定电压的基础上叠加一个小脉冲电压,可将鲁米诺-过氧化氢体系的电化学发光强度提升近2倍.电化学发光强度与过氧化氢浓度在1.0 nmol/L～200μmol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限低至0.24 nmol/L(S/N=3).研究结果表明,通过电压调制模式可有效提高电化学发光强度,为深入理解电极界面电化学过程提供了新技术和数据.     

Highly Sensitive Determination of Concanavalin A Lectin Based on Silver-Enhanced Electrogenerated Chemiluminescence of Luminol

A highly sensitive bioassay based on silver-enhanced luminol electrogenerated chemiluminescence (ECL) is reported for the determination of concanavalin A lectin. A gold electrode modified with the mixed self-assembled monolayer of thiolated mannoside and mercaptohexanol was used to selectively capture a target lectin, concanavalin A, through the specific interaction between mannoside and concanavalin A. Mannoside-functionalized gold nanoparticles were further introduced to the opposite binding sites of the tetrameric concanavalin A to form a sandwich-type complex. Silver enhancement step was performed to coat the surface of mannose-stabilized gold nanoparticles with silver. The deposited silver was dissolved in an acidic solution and further neutralized. The resulting silver ions were finally detected with luminol electrogenerated chemiluminescence, in which the silver ions greatly enhanced the chemiluminescence intensity. The present electrogenerated chemiluminescence bioassay detected concanavalin A from 0.190 to 10.0?µg/mL (r²?=?0.999) with a detection limit of 0.146?µg/mL (signal to noise ratio?=?3), which is much lower compared to previously reported methods such as microgravimetry, surface plasmon resonance, and colorimetry. Furthermore, the present bioassay showed good selectivity over possible interfering lectin proteins.     

基于Ru(bpy)32+-SiO2纳米颗粒的核酸适配体传感器对凝血酶的电致化学发光检测

本文应用核酸适配体构建了一种新型的电致化学发光检测蛋白体系。两个核酸适配体结合凝血酶的两个不同位点,利用这两核酸适配体与凝血酶的高亲和力构建三明治传感体系检测凝血酶。一个核酸适配体固定在金电极上用来捕获凝血酶,另一个标记有包裹电致化学发光活性物Ru(bpy)₃²⁺的二氧化硅纳米颗粒,用来检测电致化学发光信号。此核酸适配体传感器对凝血酶具有特异识别性,电致化学发光信号与凝血酶的浓度直接相关,非特异性识别的牛血红蛋白、牛血清白蛋白不干扰测定。由于在检测的核酸适配体上标记的纳米颗粒包裹有多个发光活性物,因此大大提高了发光效率和灵敏度,此法对凝血酶的线性响应范围为2.0 fmol•L^-1～2.0 pmol•L^-1,检测限可达1.0 fmol•L^-1。     

流动注射电化学发光测定潘生丁

设计了一种应用于流通体系的电解池,以恒电流电解的方法,在线定量电生化学发光反应试剂次溴酸根。其可在碱性介质理米诺而产生强的化学发光。发现潘生丁对该电化学发光有很强的抑制作用。并建立了潘生丁的电化学发光方法。对影响潘生丁测定的实验条件进行了考察和优化。该方法测定潘生丁的一性范围为０．０１－２ｍｇ／Ｌ,检出限为０．００４ｍｇ／Ｌ,相对标准偏差为４．１％。雇学成功地用于片剂潘生丁样品的分析。     

Investigation of Chemiluminescence with Electrogenerated Reagents and Its Analytical Application

In this paper, studies on chemiluminescence (CL) systems with electrogenerated reagents, including BrO^-, ClO^-, Br2, [Cu-(HIO6)2]^5-, H2O2, Mn^3 , Co^3 and Ag^2 , are described.The analytical applications of the CL system with electrogenerated reagents are reviewed.     

新型电致化学发光分析仪的研制

新型电致化学发光分析仪可以应用在实验室条件下的药物分析、发光材料等一类电化学发光的检测实验中．系统地介绍了电致化学发光分析仪的设计和研制过程,包括仪器原理、设计框图、具体实现方案、主要技术难点和创新点．仪器具有灵敏度高、双检测位置、四样品通道、三维图形显示等特点。     

基于一次性薄层色谱电极高选择电化学发光分析法测定Ni(II)的研究

基于一种新的电极制作方法, 研制了具有薄层色谱分离功能的一次性薄层色谱电极. 结合该电极的分离、保留分析物于电极表面一定空间区域的色谱分离能力与电极表面电化学发光信号的空间分辨能力, 实现了分析物的高效分离与原位高灵敏度电化学发光(ECL)检测, 建立了电化学发光分析方法与薄层色谱分离方法联用的新技术. 并以Ni^2＋离子为代表探讨了这一方法的可行性和分析特性. 在最佳的实验条件下, 该方法测定Ni^2＋离子的线性范围为5.0× 10^－9～5.0×10^－6 g/mL, 检出限为1.5×10^－9 g/mL, 相对标准偏差为2.8% (c＝1.0×10^－6 g/mL, n＝11).     

Electrogenerated Chemiluminescence and Electroluminescence of N-Doped Graphene Quantum Dots Fabricated from an Electrochemical Exfoliation Process in Nitrogen-Containing Electrolytes

Artificial lighting sources are one of the most important technological developments for our modern lives; the search for cost-effective and efficient luminophores is therefore crucial to a sustainable future. Graphene quantum dots (GQDs) are carbon-based nanomaterials that exhibit exceptional optical and electronic properties, making them a prime candidate for a luminophore in a light-emitting device. Nitrogen-doped GQDs fabricated from a facile top-down electrochemical exfoliation process with a nitrogen-containing electrolyte in this report showed strong photoluminescent emission at 450 nm, and electrogenerated chemiluminescence at 660 nm in the presence of benzoyl peroxide as a coreactant. When introduced into solid-state light-emitting electrochemical cells, for the first time, the GQDs displayed a broad white emission centered at 610 nm, corresponding to Commision Internationale de l'eclairage (CIE) colour coordinates of (0.38, 0.36).