基于等离子共振的分析信号放大

构建具有灵敏度高、选择性好、线形范围宽等优异特性的生物传感器是分析化学领域的永恒目标。同济大学化学系田阳研究小组报道了基于金/针状二氧化钛纳米(Au/TiO2)复合膜的细胞色素c     

等离子共振诱导的金/二氧化钛纳米复合膜与细胞色素c的电化学偶合及分析信号的放大

基于金纳米粒子(Au NPs)表面等离子体共振原理(SPR)不仅发展了光谱分析,而且报道了TiO_2负载纳米金在可见光区域等离子共振诱导的光电化学及其在光伏电池、可见光催化和表面模板制作等方面的应用~([1]).然而,将等离子共振诱导下Au/TiO_2复合体系产生的光电流应用于电化学传感器并提高其响应性能尚未见有报道.     

基于薄膜光学理论的光纤表面等离子共振传感器研究

为完善光纤表面等离子共振传感器设计方法,在MATLAB环境下,基于薄膜光学理论,以金属薄膜复介电常数的虚部、实部、膜层厚度、光纤纤芯折射率、环境介质折射率为中间参量建立数值计算模型,研究讨论了各自对光纤表面等离子体共振传感头反射谱的影响。利用实验对数值计算结果进行验证。给定传感头的光纤与薄膜结构参数,在较大的环境介质折射率折变化范围内,可能观测到多个表面等离子共振点,环境介质折射率不同的有效测量范围,对纤芯折射率、薄膜厚度有着不同的临界取值要求。这可为波长调制型光纤SPR传感器测量方案优化,提供相应理论指导。     

基于酪胺信号放大的新型免疫传感器

将酪胺应用于酶联免疫分析,建立了一种新的高灵敏伏安型免疫传感器。利用纳米金的静电吸咐和己二硫醇、巯基乙胺的自组装,将羊抗人IgG抗体固定到金电极表面上,以辣根过氧化物酶标记羊抗人IgG抗体为酶标抗体,以生物素化酪胺为酶底物,利用催化酪胺沉积反应,在传感界面沉积大量生物素,使原始信号得到几何级数的放大。结果表明,通过生物素化酪胺催化放大后,制得的免疫传感器对H2O2的催化能力增大近20倍,检测hIgG在1.5μg/L～22 mg/L范围内有良好的线性关系,检出限为0.1μg/L。用于实际试样的回收率的测定,结果良好。     

NEWS——基于CdS纳米晶的电致化学发光生物传感器

南京大学化学化工学院朱俊杰研究组最近研制了一种基于CdS纳米晶的电致化学发光(ECL)生物传感器(Analytical Chemistry,2007,79,5574—5581)。通过自组装与金纳米颗粒放大技术研制成一种新型的纳米晶体非标记型电化学发光生物传感器,并将其运用于LDL的检测。该传感器具有重     

表面等离子共振技术测定生长抑素含量

应用表面等离子共振(SPR)技术建立了一种快速检测生长抑素(SST)含量的方法, 在pH=5.0, SST浓度为75 μg/mL的最佳偶联条件下, SST在CM5芯片上的偶联值为1231.7 Response unit(RU). 选择117.7 nmol/L作为固定的大分子量抗体浓度, 用抗原-抗体-抗原结合法检测SST纯品, 在20~2000 pg范围内, SST纯品含量和RU值之间可建立直线相关的标准曲线, R=-0.824, p<0.05, 变异系数CV=1.3%. 所建立的方法测定SST含量的范围为20~2000 pg, 重复性好且可随时检测, 有望用于SST的临床即时检测.     

基于CdS标记的信号放大DNA电化学检测方法

利用CdS纳米粒子为标记物,提出了一种基于目标循环利用进行信号放大的电化学方法,实现对特定序列DNA的超灵敏检测.利用磁珠固定连接DNA进而连接硫化镉纳米粒子.连接DNA与目标DNA杂交之后,由于切刻内切酶对双链DNA中的连接DNA进行切割,并使目标DNA释放后循环利用,从而大量的CdS纳米粒子从磁珠表面释放.结合磁珠的高分离性能和溶出伏安法的高灵敏性,实现目标DNA的快速、高灵敏检测,其检测的线性范围为0.4fM～100fM,检测限为0.08fM.此外,该检测方法具有高的选择性、稳定性和重现性.通过设计不同的内切酶和特定的DNA序列,有望用于其他DNA的高灵敏检测.     

基于三重信号放大的电化学传感器检测黄体酮

基于DNA串联体(DNA concatamers)-G四聚体(G-quar DNA)-核酸外切酶Ⅰ (Exo Ⅰ)三重信号放大策略,以电沉积金的玻碳电极(dep Au/GCE)为反应平台,示差脉冲伏安法(DPV)为检测手段,构建简便灵敏的黄体酮(Pro)检测方法。基于碱基互补配对,富含鸟嘌呤(G)的辅助链1(H1)和辅助链2(H2)顺次与修饰在dep Au/GCE表面的目标DNA (t DNA)杂交形成DNA concatamers。氯化血红素(Hemin)与H1和H2未配对部分结合形成G-quar DNA分布于DNA concatamers四周。亚甲蓝(MB)稳定嵌入DNA concatamers和G-quar DNA中,增大电信号。当Pro存在时,Pro与t DNA特异性结合触发G-quar DNA/DNA concatamers从电极表面脱落。Exo Ⅰ特异性剪切Pro/t DNA结构,释放出的Pro进入下一轮循环,从而实现级联信号放大作用。电信号强度与Pro浓度呈负相关。峰电流与Pro质量浓度在1～40 ng/mL范围内呈良好的线性关系,检出限为0.1 ng/mL。     

表面等离子共振传感器的原理与进展

表面等离子共振光谱(Surface Plasmon Resonance,SPR)是近年来得到快速发展的一门技术。它是一种无标记的、可用于实时定量检测某些固定于传感芯片上的组分与被结合物种间的绑定亲合度(binding affinity)、且可用于对相对小量物质进行检测的重要手段。由于它可方便地研究不同生物或化学物种的有关反应与动力学问题,因此具有重要的实用意义,受到广泛关注和重视。本文对有关等离子共振现象的形成及其作为敏感检测手段的机制、原理和改进等问题作了简要的介绍。     

孔雀石绿分子印迹表面等离子共振传感器的制备及分析应用

利用表面等离子共振(SPR)光谱,结合分子印迹技术,制备了孔雀石绿分子印迹SPR传感器,建立了检测孔雀石绿的分析方法。探讨了pH值对分子印迹膜吸附特性的影响,并在最佳pH下对其吸附选择性进行了考察。研究结果表明,与相应非印迹传感膜相比,孔雀石绿印迹传感膜对孔雀石绿具有较高的吸附选择性能。该方法测定河水及河泥中孔雀绿的线性范围为8.0×10-10~1.0×10-8 mol/L,检出限(S/N=3)分别为8.83×10-11 mol/L和1.55×10-10 mol/L,平均回收率分别为91.97%和93.88%,相对标准偏差分别为1.2%和2.1%。该方法具有简单、快速、灵敏度高、重复性好等特点,适用于河水和河泥中孔雀石绿的测定。     

基于DNA银簇的等温信号放大检测方法研究进展

本文介绍了包括链置换扩增法、滚环扩增法、环介导等温扩增技术以及工具酶法在内的等温信号放大检测方法,并详细阐述了链置换扩增法和环介导等温扩增技术的原理、一种进行三重信号放大的新型滚环扩增策略以及脱氧核糖转移酶催化的新型生物条形码放大技术,并例举了一些以DNA银簇为免标记信号的等温放大检测方法的设计策略,对免标记信号的优点以及DNA银簇的研究价值进行了总结和展望.     

基于杂交链式反应辅助多重信号放大的端粒酶灵敏检测

端粒酶是真核细胞维持端粒长度的关键逆转录酶,其生物活性的高低可以为多种癌症的临床诊断和预后治疗提供有价值的信息.本研究以人宫颈癌细胞(HeLa细胞)裂解液中的端粒酶为研究对象,通过借助杂交链式反应辅助多重信号放大策略,提出了一种新颖、灵敏的检测端粒酶电化学方法.首先将端粒酶的延伸引物自组装在金电极表面,当端粒酶存在时,端粒酶能够催化引物的延伸,产生与发卡环探针H1部分互补的序列,进而引发杂交链式反应,形成由两个发卡环探针(H1和H2)交替杂交而形成的DNA长链.由于H1和H2末端均修饰有生物素,加入链霉亲和素修饰辣根过氧化物酶后,辣根过氧化物酶被被连接到电极表面,催化邻苯二胺氧化生成2,3-二氨基吩嗪,产生显著的电化学信号.实验结果表明,本研究建立的端粒酶电化学检测方法高效、可行,线性范围宽,灵敏度高,可以检测每毫升10个HeLa细胞裂解液中的端粒酶.本方法具有较好的选择性,能有效区分端粒酶和对照蛋白.     

基于双酶切级联信号放大的核酸检测方法

利用茎环结构定位探针构建了一个基于双酶切反应的级联信号放大体系,并将其用于核酸的检测.在该体系中,茎环结构定位探针首先是内切酶Tth EndonucleaseⅣ的作用底物,被剪切后又作为定位探针介导切口酶Nt.Bst NBI对分子信标实施剪切,将这2步剪切反应结合起来可有效克服切口酶对于目标核酸中特定识别序列的依赖,同时进一步提高了检测灵敏度.实验结果表明,荧光信号与目标DNA浓度的对数值呈线性相关,响应范围为1 pmol/L～1 nmol/L,并且具有良好的识别单碱基变异的能力.此外,本方法序列设计简单,通用性强,仅改变定位探针的部分序列即可实现对不同目标DNA的检测.对掺杂于血清中的目标DNA的检测结果验证了本方法在实际样品检测中的应用潜力.     

孕酮分子印迹表面等离子共振传感器的制备

以孕酮为模板分子,甲基丙烯酸为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,二苯甲酮为光引发剂,通过现场光接枝的方法合成孕酮分子印迹膜(MIF).原子力显微镜结果显示,MIF表面分布许多纳米尺寸的用于吸附模板分子的孔穴;采用表面等离子共振技术对1.0～1.0×103 pmol/L的孕酮进行吸附检测,光强增加值与孕酮浓度的对数值间...     

随机共振与仪器分析中弱信号的检测

样品分析过程中，往往得到背景噪声很强的信号，尤其在微量和痕量水平；当信号的信噪比很小时，通常的方法不能满足检测要求，该文基于随机共振理论提出了一种新的弱信号的检测方法并对相关参数进行了讲座主；方法是通过噪声的协调作用，获得系统的“共振”，从而实现弱信号的检测，应用于模拟和实验信号的处理结果证明了方法的可行性。     

信号放大电化学免疫传感器研究

近年,痕量病毒标志物蛋白的快速检测对分析方法提出了新的要求~([1]);同时,增强电化学信号响应,提高电化学免疫传感器的灵敏度,快速检测痕量免疫蛋白己成为电化学免疫传感器研究的重要方向之一~([2,3]).     

NEWS——基于CdS纳米晶的电致化学发光生物传感器（Ⅰ）

南京大学化学化工学院朱俊杰研究组最近研制了一种基于CdS纳米晶的电致化学发光（ECL）生物传感器（Analytical Chemistry,2007,79,5574-5581）。通过自组装与金纳米颗粒放大技术研制成一种新型的纳米晶体非标记型电化学发光生物传感器,并将其运用于LDL的检测。该传感器具有重现性好,响应速度快,稳定性好等优点。半导体纳米晶通过电化学反应产生氧化态或还原态,     

烟嘧磺隆分子印迹聚合物表面等离子共振传感器的制备与分析应用

利用分子印迹技术与表面等离子共振光谱联用, 建立了对磺酰脲类除草剂烟嘧磺隆的检测方法. 实验过程中, 探讨了pH值对分子印迹膜吸附目标化合物特性的影响, 并在最佳pH下对其吸附和选择性能进行了评价. 与非印迹聚合物相比, 烟嘧磺隆印迹聚合物对烟嘧磺隆吸附效率比烟嘧磺隆类似物高. 该方法的线性范围为5.0×10^－12～25× 10^－12 mol/L, 烟嘧磺隆和分子印迹聚合物之间的结合常数为1.6×10¹⁰ L/mol, 吉布斯自由能变化值为－58.148 kJ/mol. 研究结果表明该方法具有简单、快速、灵敏度高、重复性好等特点, 适用于自来水和土壤中磺酰脲类除草剂烟嘧磺隆的测定, 基于信噪比为3时, 自来水和土壤的检出限分别为5.62×10^－14和1.01×10^－13 mol/L, 平均回收率分别为85.6%和76.6%, 相对标准偏差分别为1.78%和3.21%.     

基于氧化还原循环信号放大技术的单分子电化学研究进展

现代分析科学的整体发展对分析方法的灵敏度、选择性以及快速响应等有了更高的要求。在单分子水平上实现对目标分子的检测及控制是化学家们长期以来梦寐以求的一项富有挑战性的前沿领域,也是近年来分析科学很重要的前沿发展方向。用电化学方法直接检测单分子面临的一项挑战是单个分子在氧化还原过程中得失电子产生的电流变化太小,现代仪器无法对如此小的电流进行识别。使电极表面氧化还原过程中的电子交换实现多次循环可以放大产生的电流,从而实现单分子水平的直接电化学分析。本文对近期通过循环电子交换过程放大电流信号的技术和装置进行了综述,将各类方法进行对比,并对单分子电化学未来的发展方向进行了展望。