基于纳米ZnO/壳聚糖复合膜DNA电化学传感器用于HIV基因的免标记检测

以室温固相合成法制备纳米ZnO,通过壳聚糖(CHIT)的成膜效应将纳米ZnO固定在玻碳电极(GCE)表面,制得的ZnO/CHIT/GCE电极成为DNA固定和杂交的良好平台。DNA的固定和杂交通过电化学交流阻抗进行表征。以电化学交流阻抗免标记法检测目标DNA,固定于电极表面的DNA探针与目标DNA杂交后使电极表面的电子传递电阻增大,以此作为检测信号可以高灵敏度地测定目标DNA。电化学阻抗谱检测人类免疫缺陷病毒(HIV)基因片段的线性范围为2.0×10-11~2.0×10-6mol/L,检出限为2.0×10-12mol/L。     

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×...     

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.     

多壁碳纳米管/纳米Ag-TiO_2膜DNA电化学生物传感器

基于多壁碳纳米管/纳米Ag-TiO2复合膜制备了高灵敏度的DNA电化学生物传感器。将Ag-TiO2复合物与适量分散于N,N-二甲基甲酰胺中的多壁碳纳米管(MWNT)相混合,形成均匀稳定的混合溶液,将其滴涂于裸碳糊电极表面,制得MWNT/Ag-TiO2修饰碳糊电极。碳纳米管大的比表面积和良好的电子传递性能与Ag-TiO2纳米复合物良好的生物相容性和对DNA极好的吸附能力的协同作用,显著提高了DNA探针的固载和DNA杂交的检测灵敏度。应用循环伏安法和电化学交流阻抗谱分别对传感膜的制备和DNA的固定与杂交进行了表征。以电化学交流阻抗谱法对转基因植物外源草丁膦乙酰转移酶基因片段进行了检测,线性范围为1.0×10-11～1.0×10-6mol/L,检出限为3.12×10-12mol/L。     

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。     

棒状Sb2S3-nafion纳米复合膜修饰玻碳电极的大肠杆菌DNA传感器

将棒状Sb2S3纳米粒子与Nafion聚合物在乙醇溶液中超声混合得到均匀的Sb2S3-Nafion纳米复合材料分散液。将该复合材料滴涂至玻碳电极(GCE)表面,得到稳定的Sb2S3-Nafion修饰电极。循环伏安和阻抗表征实验表明,由于Sb2S3的纳米尺寸效应及半导体效应,电极的电化学性能得到了极大的提高。采用PCl5为活化剂,将Nafion表面的磺酸基团酰氯化,再利用共价键合法将末端修饰氨基的大肠杆菌DNA特征序列固定到修饰电极表面,制备了一种新型的DNA电化学传感器。以亚甲基蓝(MB)为杂交指示剂,将制备的DNA电化学传感器应用于大肠杆菌基因目标序列检测,结果表明,该传感器对目标DNA具有较宽的动力学线性范围(1.0×10-12～1.0×10-7mol/L),检出限达到2.4×10-13mol/L。此外,选择性实验表明该传感器对互补序列、单碱基错配序列、三碱基错配序列和完全错配序列具有良好的识别能力。     

以对苯二甲酸为手臂连接剂的大肠杆菌DNA传感器

将空心球状CdS超声分散于聚乙烯醇(PVA)溶液中, 得到均匀的CdS-PVA复合材料分散液. 取适量分散液滴涂于玻碳电极表面, 晾干得到CdS-PVA修饰电极. 以对苯二甲酸为手臂连接剂, 在CdS-PVA膜上共价固定大肠杆菌特定寡聚核苷酸序列, 构建了一种新型的DNA传感器. 采用电化学阻抗法考察了该传感器的分析性能, 结果表明该传感器能有效区分互补序列、 单碱基错配序列、 三碱基错配序列和完全错配序列, 可在1.0×10^-12～1.0×10^-7 mol/L范围内对大肠杆菌目标序列进行定量分析, 检出限为1.3×10^-13 mol/L. 将该传感器应用于大肠杆菌实际样品的检测, 结果令人满意.     

纳米Bi-Ni氧化物改性碱性MnO2电极

电化学行为;纳米Bi-Ni氧化物改性碱性MnO2电极     

基于DNA银铂双金属纳米簇的电化学传感器用于Hg~(2+)的检测

以DNA为模板,通过一步法合成了一种银铂双金属纳米簇(DNA-Ag/Pt NCs),其粒径为2~4 nm,并表现出较强的过氧化物模拟酶活性,能催化H2O2氧化TMB使溶液变蓝色。基于此特性,结合Hg2+可与胸腺嘧啶碱基形成T-Hg2+-T结构,设计研制了一种非标记的电化学传感器,用于Hg2+的灵敏特异性检测。实验结果表明,在最佳条件下,该传感器的检测范围为0.65~3.5 nmol/L,检出限达0.17 nmol/L,能较好地识别Hg2+。该传感器有望用于实际水样中痕量汞的检测。     

A Sensitive Nanoporous Gold-Based Electrochemical DNA Biosensor for Escherichia coli Detection

A sensitive electrochemical DNA biosensor based on a mixed monolayer structure self-assembled at nanoporous gold (NPG) electrode surface was prepared for Escherichia coli (E. coli) detection. The NPG was fabricated on gold electrode, onto which thiolated oligonucleotides (SH-DNA) and mercaptohexanol (MCH) were covalently linked forming a mixed self-assembled monolayer (SAM). The hybridization between the SH-DNA/MCH modified biosensor and E. coli DNA was monitored with differential pulse voltammetry measurement using methylene blue (MB) as the hybridization indicator. The biosensor can detect 1 × 10^?12 M DNA target and 50 cfu/μL E. coli without any nucleic acid amplification steps. The detection limit was lowered to 50 cfu/mL after 5.0 h of incubation.     

基于富勒烯衍生物修饰玻碳电极的DNA电化学传感器

以富勒烯C₆₀, L-苏氨酸及对苯二甲醛为原料, 在氮气保护下反应得到含醛基官能团的2-(4-醛基苯基)-5-(1-羟乙基)富勒烯吡咯烷衍生物(C₆₀-CHO). 将该材料修饰于玻碳电极表面, 并利用醛基与氨基之间温和、高效的缩合反应, 将5-氨基修饰的寡聚核苷酸共价固定到了C₆₀-CHO修饰的玻碳电极表面, 构建了一种新型的电化学DNA传感器. 以[Fe(CN)₆]^3−/4−为电活性探针, 采用电化学阻抗法对转基因植物CaMV35S启动子基因特征片段进行检测. 实验结果表明, 杂交前后的电子传递电阻差值(DR_et)与目标序列浓度对数(lg C_S2)在1.0×10^－13～1.0×10^－9 mol/L浓度范围内呈良好的线性关系, 线性回归方程为DR_et/(10³ Ω)＝3.471 lg (C_S2/mol/L)＋50.425 (r＝0.9977), 检测限为1.5×10⁻¹⁴ mol/L. 杂交特异性实验进一步表明该传感器对完全互补、碱基错配和非互补序列具有良好的识别能力.     

Hydroxyapatite Nanoparticles Modified Graphite Electrodes for Electrochemical DNA Detection

Hydroxyapatite nanoparticles (HaNP) modified pencil graphite electrodes (PGEs) were developed for the first time in the literature, and accordingly they were applied for electrochemical monitoring of sequence‐selective DNA hybridization. The experimental conditions for HaNP modification of PGE, and DNA hybridization related to Hepatitis B Virus (HBV) DNA sequence were optimized. The microscopic and electrochemical characterization of HaNP‐PGE in contrast to the unmodified one was utilized. Under optimized experimental conditions, the selectivity of HBV DNA probe immobilized biosensor was tested against to non‐complementary (NC), mismatch (MM) sequences and the mixture of target:NC (1 : 1) or target: MM (1 : 1).     

聚苯胺纳米线修饰的DNA电化学传感器的研究

采用电流密度递减的方法在玻碳电极表面修饰聚苯胺纳米线(PAINW), 以SEM对其形貌进行表征, 测得PAINW的尖端直径在80～100 nm之间. 以乙基-(3-二甲基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(EDC)为偶联活化剂, 将5'-磷酸基修饰的寡聚核苷酸片断共价固定在聚苯胺修饰的电极上, 一定条件下, 以亚甲基蓝为电化学杂交指示剂, 采用差分脉冲伏安法对杂交信号进行检测, 实现了对特定序列DNA片段的互补、非互补序列的识别.     

A Rapid and Sensitive Aptamer‐Based Electrochemical Biosensor for Direct Detection of Escherichia Coli O111

A sensitive and specific electrochemical biosensor based on target‐induced aptamer displacement was developed for direct detection of Escherichia coli O111. The aptamer for Escherichia coli O111 was immobilized on a gold electrode by hybridization with the capture probe anchored on the electrode surface through Au‐thiol binding. In the presence of Escherichia coli O111, the aptamer was dissociated from the capture probe‐aptamer duplex due to the stronger interaction between the aptamer and the Escherichia coli O111. The consequent single‐strand capture probe could be hybridized with biotinylated detection probe and tagged with streptavidin‐alkaline phosphatase, producing sensitive enzyme‐catalyzed electrochemical response to Escherichia coli O111. The designed biosensor showed weak electrochemical signal to Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus and common non‐pathogenic Escherichia coli, indicating high specificity for Escherichia coli O111. Under the optimal conditions, the proposed strategy could directly detect Escherichia coli O111 with the detection limit of 112 CFU mL^?1 in phosphate buffer saline and 305 CFU mL^?1 in milk within 3.5 h, demonstrated the sensitive and accurate quantification of target pathogenic bacteria. The designed biosensor could become a powerful tool for pathogenic microorganisms screening in clinical diagnostics, food safety, biothreat detection and environmental monitoring.     

银纳米修饰电极的制备及电化学行为

金属纳米粒子由于其小的体积和大的比表面积而具有独特的电子、光学和异相催化特性,是目前表面纳米工程及功能化纳米结构制备的一种理想研究对象[1]。银纳米粒子可广泛应用于催化剂材料、电池的电极材料、低温导热材料和导电材料等,成为近年来人们研究的热点[2,3]。在电化学方面,银纳米粒子具有比其他纳米粒子更为优异的导电性能和电催化性能。因此,研究银纳米粒子修饰电极有重要的应用价值和前景[4]。1实验部分1.1仪器CHI660电化学工作站(USA);TU-1901型双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器公司);KQ-100型超声清洗器(昆山市超声…