Molecularly imprinted solid-phase extraction combined with molecularly imprinted polymer-sensor: a diagnostic tool applicable to creatine deficiency syndrome

Primary creatine deficiency syndromes (CDS) are a new group of disorders caused by guanidinoacetate methyltransferase (GAMT) deficiency, which affects endogenous creatine biosynthesis with depletion of body creatine. A deficiency in creatine can be corrected by treatment with oral creatine supplementation and this necessitates a simple and sensitive screening method for early detection of creatine in dilute physiologic fluids. In this work an artificial receptor, molecularly imprinted polymer (MIP), for creatine was used both as a material for solid-phase extraction (SPE) and as a sensing element in a voltammetric sensor. Using the combination of molecularly imprinted solid-phase extraction (MISPE) with a complementary MIP sensor, the minimum detectable amount was found to be 0.0015 ng mL(-1) (RSD = 1.3%, S/N = 3). The MISPE-MIP sensor combination provided up to 60-fold preconcentration, which was more than sufficient for achieving the required quantification limit 50 ng mL(-1) (or 0.0025 ng mL(-1) after 2 x 10(4)-fold dilution) for creatine in human blood serum.     

固定漆酶聚苯胺-CoC2O4纳米复合物修饰电极的直接电化学

采用循环伏安法、微分脉冲伏安法、交流阻抗谱以及计时电流法等电化学方法,结合红外光谱、紫外-可见分光光度法、原子力显微镜、透射电子显微镜以及原子吸收光谱等辅助手段,表征了固定漆酶的聚苯胺-草酸钴纳米复合物的化学组成、结构和形貌,测试了纳米复合物固酶前后的导电性能的变化,研究了纳米复合物修饰电极上固定漆酶的直接电化学行为,评估了该电极的催化氧还原效能以及作为电化学传感器检测氧分子的性能。实验结果表明该电极在不含电子介体的溶液中以酶活性中心T2作为首要电子受体,将得到电子传递给化学吸附的氧气使其被电还原,其表观电子迁移速率为0.017 s~(-1),且具有良好的催化氧还原性能(氧还原起始电位:460 m V vs NHE,转化氧分子为水的表观速率常数为2.6×10-4 s~(-1)),酶电催化氧还原为水分子步骤为反应的速控步。该电极作为电化学传感器对氧具有极低检测限(0.20μmol·L~(-1)),宽线性响应范围(0.4~7.5μmol·L~(-1))以及对底物高亲和力(KM=122.4μmol·L~(-1))等优势。     

分子印迹电化学传感器的制备及其快速检测饮水中草甘膦残留的应用研究

以吡咯(Py)为功能单体,草甘膦(Gly)为模板,采用电化学聚合法构建了草甘膦分子印迹电化学传感器。通过循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)、电化学交流阻抗法(EIS)对印迹电极性能进行了表征,筛选了印迹电极的聚合体系和模板分子的洗脱方法,优化了检测体系的p H值和吸附时间等。结果表明,以铁氰化钾为电活性探针,在最优检测体系中该印迹传感器对草甘膦具有特异性快速响应、灵敏度高和稳定性好的优点,传感器的峰电流与草甘膦浓度在5~800 ng/m L范围内呈良好的线性关系,相关系数(r2)为0.981 7,检出限(S/N=3)为0.27 ng/m L。该传感器具有良好的重现性和稳定性,放置3周后对目标物的响应峰电流无明显变化。用于实际样品中草甘膦的测定,加标回收率为78.6%~99.0%,能满足现场快速检测的要求。     

2,4,6-三氯酚分子印迹光子晶体水凝胶传感器的研究

以SiO2三维光子晶体为模板,2,4,6-三氯酚为印迹分子,甲醇为溶剂,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸甲酯为交联剂,通过紫外光引发聚合,在2%氢氟酸溶液中去除光子晶体模板,0.015 mol/L NaOH溶液中洗脱印迹分子,制得2,4,6-三氯酚检测用分子印迹光子晶体水凝胶传感器。结果表明,传感器对2,4,6-三氯酚具有良好的响应与识别能力,在2,4,6-三氯酚浓度由0增加到6×10-4 mol/L过程中,吸收峰红移31 nm;浓度继续增加,吸收峰开始发生蓝移;当浓度增加到1×10-3 mol/L时,吸收峰蓝移56 nm,响应时间仅需要30 min。2,4,6-三氯酚分子印迹光子晶体水凝胶传感器具有高灵敏、高选择、易操作等优点,可实现对2,4,6-三氯酚的裸眼检测。     

3D石墨烯修饰的猛杀威分子印迹电化学传感器的制备

以猛杀威为模板分子、丙烯酰胺( AM)为功能单体、马来松香丙烯酸乙二醇酯( EGMRA)为交联剂、自制的3D石墨烯(3D-rGO)为增敏材料,在玻碳电极表面合成分子印迹聚合物,制备检测猛杀威的分子印迹电化学传感器。运用扫描电镜(SEM)对自制3D石墨烯的形貌进行了表征,通过循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)和交流阻抗法(EIS)对猛杀威传感器的性能进行了研究。结果表明,猛杀威的浓度在8.0×10-8~8.0×10-6 mol/L范围内与响应电流值呈良好的线性关系,线性相关系数R=0.9954,检出限为7.3×10-8 mol/L (S/N=3),猛杀威分子印迹敏感膜的印迹因子β=3.88,且相对于3种结构类似物的选择因子α垌1,说明此传感器具有良好的选择性。将此传感器应用于生菜样品检测,加标回收率在96.7%~98.7%之间。     

基于金属有机框架结构的分子印迹聚合物电化学传感器检测猪尿中苯乙醇胺A

以苯乙醇胺 A ( PEA )为模板分子、对氨基苯硫酚( PATP )为功能单体和有机配体、金纳米颗粒( AuNPs)为金属中心,通过原位电聚合在金电极表面成功制备了具有金属有机框架( MOFs)结构的分子印迹聚合物( MIP)复合膜,构建了具有分子识别特性的复合膜电化学传感器,实现了对PEA的灵敏检测。采用电化学技术和扫描电镜对修饰电极进行表征。优化了扫描速率、pH值、洗脱时间和富集时间等检测条件。在优化条件下,此电化学传感器对PEA在1.0×10-13~1.0×10-9 mol/L范围内有很好的线性关系,相关系数达到0.996,检出限为1.0×10-13 mol/L。在猪尿液中添加不同浓度的PEA,回收率在92.7%~108.4%,相对标准偏差小于8.0%。本方法对实际猪尿中PEA的检测具有很好的灵敏度、特异性和稳定性。     

基于铜离子促水解反应高灵敏电化学检测鸡肉中头孢氨苄残留

利用纳米金( AuNPs)和L-半胱氨酸( Cys)修饰金电极( AuE),得到对Cu2+具有灵敏响应的电化学修饰电极( Cys/AuNPs/AuE)。在Cu2+存在时对头孢氨苄进行水解,通过方波伏安法测定水解液中剩余Cu2+的浓度,从而间接测得头孢氨苄的含量。对金电极的修饰条件、头孢氨苄的水解条件等进行了优化。在pH 4.5的HAc-NaAc缓冲液中,头孢氨苄在Cu2+存在时于沸水浴中水解25 min后,溶液中剩余Cu2+在Cys/AuNPs/AuE上有良好的电化学响应,还原峰电流差与头孢氨苄的浓度分别在0.0058~0.12μmol/L和0.12~2.9μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.9 nmol/L(S/N=3)。用本方法对鸡肉样品中的头孢氨苄残留进行测定,结果表明,本方法简便快速、灵敏度高,适用于鸡肉等食品样品中头孢氨苄残留的测定。     

基于聚苯胺-镍酞菁多孔渗透薄膜的氨气传感器

利用磺化镍酞菁(NiTSPc)对苯胺(PANI)聚合的催化作用,通过简单的电聚合方法在叉指金电极(IAE)表面合成了PANI/NiTSPc多孔渗透膜.利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、能量色散图谱(EDS)和拉曼光谱对PANI/NiTSPc多孔膜进行表征.在室温下,采用基于PANI/NiTSPc多孔膜制备的传感器对不同浓度(3.8~1900 mg/m~3)的NH_3进行了检测.结果表明,对于76 mg/m~3的NH_3,传感器的灵敏度为2.75,响应时间为10 s,且该传感器具有恢复时间短、重复性及稳定性良好等优点.所制备的PANI/NiTSPc薄膜传感器在NH3检测及电子鼻的应用中具有巨大潜力.     

盐酸阿霉素分子印迹传感器的制备及识别特性

采用自组装以及电聚合的方法,在磷酸盐缓冲液(PBS)中以3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)为功能单体,盐酸阿霉素(DOX)为模板,在金电极表面电聚合制备DOX印迹敏感膜(MIPs),构建了一种选择性检测DOX的分子印迹电化学传感器.采用循环伏安法(CV)及交流阻抗法(EIS)对其性能进行了表征.优化实验条件后,在含0.005 mol/L K3[Fe(CN)_6]及0.1 mol/L KCl的PBS中,应用差分脉冲伏安法(DPV)测试了该传感器的响应性能.实验结果表明,该传感器检测DOX的线性范围为4.0×10~(-7)~1.0×10~(-6)mol/L,相关系数为0.9967,检出限(S/N=3)达6.5×10~(-8)mol/L;采用电化学洗脱法可使传感器再生,对DOX的测定具有良好重现性及稳定性;该传感器对于干扰物长春碱、放线菌素D及5-氟尿嘧啶有微弱的电流响应,显示出良好的选择性.将该传感器用于人体血样中盐酸阿霉素的分析,回收率为96.0%~106.7%,表明其具有潜在的实用价值.     

基于铜离子与DNA相互作用的铜离子检测

利用铜离子(Cu~(2+))可与DNA分子中的碱基相互作用形成络合物的性质,将Cu~(2+)富集在DNA修饰电极表面,进而采用微分脉冲伏安法(DPV)实现了铜离子的检测.此外,由于乙二胺四乙酸(EDTA)对Cu~(2+)具有更强的络合能力,富集于DNA修饰电极表面的Cu~(2+)很容易被洗脱液中的EDTA络合,从而实现修饰电极的再生和重复利用.实验结果表明,在最佳实验条件下,Cu~(2+)浓度在2.0×10-6~1.0×10-5mol/L和2.0×10-5~1.0×10-4mol/L范围内与其相对还原峰电流强度(I-I0)呈良好的线性关系,且该传感器简单、稳定,可循环使用.