基于 G-四联体门控制效应的铅离子适配体传感器

将富鸟嘌呤(G)序列核酸适配体与门控制效应相结合,通过控制门的开关实现信号放大,构建了新型电化学生物传感器,用于铅离子(Pb2+)的高灵敏检测。首先将单-6-巯基-β-环糊精(6-SH-β-CD)自组装在金电极上,形成有序排列的分子自组装膜,且分子之间留有空隙,可作为探针通过的门结构。随后将发夹结构的富含 G 序列的核酸适配体修饰在环糊精次面端口,制得可特异性识别 Pb2+的电化学生物传感器。富 G 序列适配体结合 Pb2+后可折叠形成 G-四联体结构(G4-Pb2+),覆盖住电极表面的探针通道,产生关门效应,使探针氧化还原电流强度减小,进而形成门控制效应,利用该效应可进行 Pb2+的定量检测。门控制效应显著提高了信噪比和检测的灵敏度,在1×10-13~5×10-11 mol/ L 浓度范围内,Pb2+浓度的负对数与 DPV 响应电流呈良好的线性关系,检出限为3.6×10-14 mol/ L(DL=3δb / K)。传感器用于实际水样品中 Pb2+的测定,结果令人满意。     

基于脱氢枞胺基希夫碱-多壁碳纳米管修饰电极测定铅

采用脱氢枞胺基希夫碱和多壁碳纳米管复合材料修饰玻碳电极,以循环伏安法和示差脉冲阳极溶出伏安法研究此修饰电极的导电性能,及Pb2+在此电极上的电化学行为。结果表明,修饰电极在0.2 mol/L HAc-NaAc缓冲体系(pH 5.5)中,于!1.1 V下沉积250 s,Pb2+在1.0×10!8~1.0×10!6mol/L范围内与溶出峰电流呈良好的线性关系,线性回归方程为I(μA)=6.6173C(μmol/L)+0.2597(R=0.9971),检出限为5.0×10!9mol/L(S/N=3)。将此修饰电极用于水样品中Pb2+检测,结果令人满意。本方法操作简便,耗时短,具有很好的准确性、灵敏度和选择性,实现了水样中低浓度铅的准确、快速测定。     

基于“G-4联体”适配子探针的电化学发光传感器检测Pb2+

在金电极表面,通过Au-S键接上具有"茎-环"结构的发夹适配子探针(Hairpin aptamer probe,HAP);当加入Pb2+时,促使发夹结构适配子的"茎-环"结构打开,形成G-4联体,暴露出的3’-NH2与CdS量子点(QDs)结合,导致电化学发光,据此可构建测定Pb2+的量子点电化学发光"Turn on"型传感器。对电化学发光传感器进行了表征。在2.0×10-10~5.0×10-8mol/L范围内,Pb2+浓度与其响应的ECL信号呈线性关系,检出限为3.74×10-11mol/L。传感器有良好的选择性、稳定性及重现性。     

石墨烯/铋复合膜修饰玻碳电极检测板蓝根中的铅和镉

采用滴涂法制备石墨烯(GR)修饰的玻碳电极(GCE),通过电化学富集Bi沉积在GR表面,得到GR/Bi-GCE修饰电极.用方波溶出伏安法研究了Cd2+和Pb2+在GR/Bi-GCE上的电化学行为.在0.1 mol/LpH 4.5的醋酸缓冲溶液中,在-1.1 V富集0.5 mg/L Bi(NO3)3溶液210 s后,溶出峰电流与Cd2+和Pb2+的浓度在0.01～85.0 μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限均为0.003 μmol/L.实验结果表明,此修饰电极对Cd2+和Pb2+均有较好的电化学活性,可对两种物质实现同时测定,具有较高的灵敏度和稳定性.将此电极用于板蓝根中Cd2+和Pb2+的含量测定,结果令人满意.     

基于L-半胱氨酸/CdTe量子点修饰电极的电化学传感器的制备及其对Pb~(2+)的检测

成功制备了由L-半胱氨酸和CdTe量子点作为修饰材料的电化学传感器并用于水体中Pb~(2+)的检测。巯基丙酸修饰的CdTe量子点通过水相合成,表面含有大量羧基,与L-半胱氨酸表面的氨基形成酰胺键,修饰于金电极表面。通过荧光分光光度计、透射电子显微镜、红外光谱、X射线衍射对L-Cys/CdTe QDs复合材料进行表征。采用循环伏安法(CV)研究了L-Cys/CdTe QDs修饰成分在金电极上的电化学性能及CdTe量子点的最佳自组装时间。采用差分脉冲溶出伏安法(DPSV)研究了铅离子在修饰电极上的电化学行为。在优化实验条件下,Pb~(2+)浓度在1.0×10~(-6)~1.0×10~(-2) mol/L范围内与其峰电流呈良好的线性关系,相关系数(r2)为0.993 8,检出限(3σ,n=5)为4.0×10~(-7) mol/L。该传感器具有良好的重现性和稳定性,有望用于实际水样中铅离子的检测。     

二茂铁巯基化合物/金纳米粒子/还原石墨烯修饰电化学传感器检测Cu~(2+)

通过Hummer法进一步还原合成还原石墨烯(RGO),Shifft碱反应合成新型二茂铁巯基化合物(FcSH)。利用还原石墨烯吸附性将石墨烯修饰在玻碳电极(GCE)上,在石墨烯表面电沉积金纳米粒子(AuNPs),通过自组装制备还原石墨烯和二茂铁巯基修饰电化学传感器(FcSH/AuNPs/RGO/GCE),该电化学传感器具有大的比表面积和富电子性能。实验显示,在0.01 mol/L HCl中,富集时间为180s,Cu~(2+)浓度在1.0×10~(-12)~1.0×10~(-11)mol/L与1.0×10~(-11)~1.0×10~(-10)mol/L范围内与方波伏安峰电流分别呈现良好的线性关系,检出限为0.94×10~(-12)mol/L。该电化学传感器对Cu~(2+)的检测表现出较好的选择性、高的稳定性和灵敏性,可用于环境中痕量Cu~(2+)的测定。     

电化学发光-分子印迹传感器的制备及其在海洛因检测中的应用

利用掺杂多壁碳纳米管(MWNTs)的Nafion膜在玻碳电极上固定联吡啶钌(Ru(bpy)2+3),制得Ru(bpy)2+3/Nafion/MWCNT修饰电极。为了提高修饰电极的选择性,通过溶胶-凝胶技术,对该电极进一步修饰了溶胶-凝胶分子印迹膜,制得电化学发光-分子印迹传感器。优化了扫速、pH值、富集时间等检测条件,传感器显示出既具电化学发光技术的灵敏性和分子印迹技术的选择性。在优化条件下,即pH 7.0的磷酸盐缓冲溶液中,以100 mV/s扫速,富集5 min,对海洛因进行检测,在1.0×10!10~1.0×10!14mol/L范围内有良好线性关系,检出限可达到4.0×10!15mol/L(S/N=3)。传感器直接应用于唾液和尿液中海洛因的测定,回收率达到97%~104%。     

基于适体生物传感器的碱性磷酸酯酶化学发光检测腺苷

制备了一种可用于腺苷检测的适体生物传感器,以羧基磁性微球为载体,在其表面组装腺苷适体与地高辛修饰之腺苷适体互补的核酸短链,先加入一定浓度的腺苷,再连接抗地高辛的碱性磷酸酯酶,用化学发光法检测发光值,根据腺苷加入前后化学发光强度的变化来定量检测腺苷。实验考察了羧基磁性微球用量、氨基修饰的腺苷适体用量、地高辛修饰的核酸短链用量及抗地高辛的碱性磷酸酯酶用量对体系组装和腺苷识别的影响。结果显示,优化条件下,在1.0×10~(-7)~1.0×10~(-3)mol/L范围内,腺苷浓度的对数与发光信号呈线性关系(r~2=0.976 9),定量下限为1.0×10~(-7)mol/L。与其他核苷相比,腺苷的选择特异性更好,且在稀释血清中适体对腺苷有很好的特异性识别能力。     

石墨烯-聚多巴胺纳米复合材料制备过氧化氢生物传感器

通过合成具有仿生功能的石墨烯-聚多巴胺纳米材料,将其与辣根过氧化酶组装到电极表面,以对苯二酚为电子媒介体制备H2O2传感器.此修饰电极对H2O2具有良好的电催化活性,检测的线性范围为5.0×10-7～3.3×10-4 mol/L;线性回归方程为Y=29.69x+ 0.04577,相关系数为R=0.9995;检出限为3.7×10-7 mol/L(S/N=3).     

L-(8-羟基-5-甲基喹啉)半胱氨酸修饰电极的制备及其对汞离子选择性检测

利用Shifft碱反应将L-半胱氨酸和5-甲酰基-8-羟基喹啉一步合成L-(8-羟基-5-甲基喹啉)半胱氨酸,通过金-硫键将L-(8-羟基-5-甲基喹啉)半胱氨酸自组装到金电极表面制备L-(8-羟基-5-甲基喹啉)修饰金电极。L-(8-羟基-5-甲基喹啉)半胱氨酸分子中的羟基氧和氮可与Hg2+形成稳定的五元环配合物,因此该修饰电极能选择性吸附Hg2+,结合方波伏安法用于Hg2+电化学检测。在0.01mol/L HCl中,富集时间为160s,Hg2+浓度在1.0×10-9~1.0×10-8 mol/L、1.0×10-8~1.0×10-7 mol/L浓度范围内与方波伏安峰电流分段呈现良好的线性关系,检出限为0.92×10-9 mol/L。     

纳米金/石墨烯复合膜修饰电极检测异烟肼EI北大核心CSCD

先采用滴涂法制备了石墨烯修饰电极(GR/GCE),然后采用电化学方法将纳米金沉积于石墨烯表面制备了纳米金/石墨烯复合材料修饰电极(Au NPs/GR/GCE)。研究了异烟肼(isoniazid,INZ)在该Au NPs/GR/GCE上的电化学行为。结果表明,异烟肼在该修饰电极上有良好的电化学响应。在优化条件下,线性扫描伏安法测定异烟肼的线性范围为1.0×10-7~1.0×10-4mol/L,检出限为5.0×10-8mol/L(S/N=3)。用该法测定了异烟肼注射液中异烟肼的含量,结果令人满意。     

去甲肾上腺素在3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑修饰金电极上的电化学行为及研究

本文通过自组装的方法制备了3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑(TA)修饰金电极。X射线光电子能谱表明,3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑是通过形成S-Au键而组装到Au电极表面。研究了去甲肾上腺素在该自组装膜电极上的电化学行为。实验结果表明:在pH 4.5的0.1 mol/L BR缓冲溶液中,膜电极对去甲肾上腺素的电化学氧化具有明显的催化作用,其氧化峰电流与去甲肾上腺素的浓度在2.0×10-6~1.9×10-4mol/L范围内呈良好线性关系。方法检出限为4.0×10-7mol/L。     

纳米金/石墨烯复合膜修饰电极检测异烟肼

先采用滴涂法制备了石墨烯修饰电极(GR/GCE),然后采用电化学方法将纳米金沉积于石墨烯表面制备了纳米金/石墨烯复合材料修饰电极(Au NPs/GR/GCE)。研究了异烟肼(isoniazid,INZ)在该Au NPs/GR/GCE上的电化学行为。结果表明,异烟肼在该修饰电极上有良好的电化学响应。在优化条件下,线性扫描伏安法测定异烟肼的线性范围为1.0×10-7~1.0×10-4mol/L,检出限为5.0×10-8mol/L(S/N=3)。用该法测定了异烟肼注射液中异烟肼的含量,结果令人满意。     

新型多壁碳纳米管/白藜芦醇印迹溶胶-凝胶层层组装电化学传感器研究

采用电化学沉积方法将印迹溶胶-凝胶膜沉积到功能化碳纳米管(MWNT-COOH)修饰的碳电极表面,成功研制一种新型多壁碳纳米管/白藜芦醇印迹溶胶-凝胶电化学传感器.采用扫描电镜(SEM),循环伏安法(CV),方波伏安法(SWV)和计时电流法(i-t)详细考察该印迹溶胶-凝胶膜的形态和电化学性能.结果表明该传感器对白藜芦醇具有较高的选择性和亲和性.与无多壁碳纳米管修饰的印迹传感器比较,MWNT层修饰的印迹传感器电流响应信号明显提高.白藜芦醇与印迹溶胶-凝胶膜的特异性结合使该传感器的电流发生变化,电流变化与白藜芦醇浓度在5.0×10-7～8.0×10-5mol?L-1范围内呈良好线性关系,检测限为5.1×10-8mol?L-1,该传感器成功应用于葡萄酒中白藜芦醇含量的检测.     

检测痕量Hg~(2+)的DNA电化学生物传感器

通过自组装方法将修饰有二茂铁基团的富T序列DNA分子(DNA-Fc)固定在金电极表面,得到了一种基于DNA修饰电极的电化学汞离子(Hg2+)传感器.当溶液中有Hg2+存在时,Hg2+可与修饰电极上DNA的T碱基发生较强的特异结合,形成T-Hg2+-T发卡结构,使DNA分子构象发生改变,其末端具有电化学活性的二茂铁基团远离电极表面,电化学响应随之发生变化.示差脉冲伏安法(DPV)结果显示:DNA末端二茂铁基团的还原峰在0.26V(vs饱和甘汞电极(SCE))附近,峰电流随溶液中Hg2+浓度的增加而降低;Hg2+浓度范围在0.1nmol·L-1-1μmol·L-1时,电流相对变化率与Hg2+浓度的对数呈现良好的线性关系.该修饰电极对Hg2+的检测限为0.1nmol·L-1,可作为痕量Hg2+检测的电化学生物传感器.干扰实验也表明,该传感器对Hg2+具有良好的特异性与灵敏度.     

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。     

基于纳米二氧化锆与铂微粒复合修饰玻碳电极的甲醛传感器研究

采用循环伏安法在玻碳电极表面依次电沉积纳米二氧化锆和铂微粒,制备了一种检测甲醛的新型电化学传感器。用电镜扫描对该修饰电极表面进行了表征,循环伏安法和线性扫描伏安法研究了甲醛在该修饰电极上的电催化氧化作用,优化了实验参数。结果表明,该修饰电极对甲醛有很好的电催化氧化作用,在0.1 mol/L H2SO4溶液中,甲醛的氧化峰电流与其浓度在1.0×10-6~5.0×10-3mol/L范围内呈良好线性关系,回归方程为Ip(μA)=79.95+2.005×105c(mol/L),相关系数r=0.999 3,检出限为5.0×10-7mol/L。     

石墨烯-铁卟啉复合材料的制备及其H2O2传感器应用研究

本文通过π-π非共价键的方式合成了具有仿生功能的石墨烯-铁卟啉复合材料,并将其修饰在玻碳电极上,制备成一种新型的无酶H2O2传感器。利用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及电化学阻抗谱(EIS)对合成材料进行了表征,并研究了该传感器对H2O2的电催化还原性能。实验结果表明,该传感器对H2O2具有较好的催化还原效果,能够在-0.24V电位下对H2O2进行测定;其对H2O2的线性检测范围为5.0×10-7～1.975×10-4 mol/L,检测限为4.1×10-7 mol/L。     

基于共面薄膜金电极的三磷酸腺苷适体传感器

为了检测三磷酸腺苷(ATP)的浓度,利用微系统(MEMS)技术小批量加工薄膜金电极,采用自组装法将巯基修饰的三磷酸腺苷适体固定到金电极表面,以三磷酸腺苷适体作为识别元件,构建了一种基于共面薄膜金电极的三磷酸腺苷适体传感器。依据核酸磷酸骨架荷负电特性静电排斥[Fe(CN)6]3!/4!所引起的阻抗变化实现对ATP浓度的检测。首先采用电化学阻抗谱法研究了裸金电极及ATP加入前后、6-巯基己醇封闭电极前后以及不同自组装时间(3,8,15,24和30 h)条件下,电极在电化学阻抗溶液中阻抗值变化。然后研究了不同浓度ATP适体传感器的电化学阻抗谱以及适体传感器的线性度和重复性。结果表明,在自组装时间为24 h,使用6-巯基己醇封闭金电极的条件下,此传感器线性测量范围可达到1~500 nmol/L,检出限为1 nmol/L,线性相关系数为0.9842。此传感器制作简单,检出限低且重复性好。     

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×...