纳米碳管修饰铂结合溶胶-凝胶固定酶制备高性能胆碱生物传感器

为了提高胆碱传感器的灵敏度和抗干扰性,以纳米碳管修饰铂电极为基础电极,采用溶胶-凝胶法固定胆碱氧化酶(ChOx),构建了电流型胆碱检测生物传感器,对纳米碳管修饰电极的电化学特征进行分析,得知纳米碳管的引入不仅使电极对H2O2的催化电流增大,同时降低了电催化所需的恒定电位。讨论了缓冲液介质、pH值、酶负载量对传感器响应的影响。研究表明,所制备的传感器在pH 7.2、电位为0.15V条件下对氯化胆碱的线性响应范围为5.0×10-6~1.0×10-4mol/L;检出限为5.0×10-7mol/L;灵敏度为9.48μA/mmol/L。传感器的稳定性好,经过1个月,仍可保持初始电流的85%。抗干扰能力有很大提高。用于人体血清中的胆碱浓度测定,结果令人满意。     

白细胞介素-1α与其Ⅰ型可溶性受体的相互作用及动力学特征

研究了基于亲和型生物传感器的白细胞介素-1α(IL-1α)与I型可溶性白细胞介素-1受体(sIL-1RⅠ)相互作用的实时监测,并应用FASTfit软件对数据进行拟合分析。采用共价交联法在样品池表面固定sIL-1RⅠ,其密度为2.13 ng/mm2,用于检测不同浓度IL-1α与sIL-1RⅠ的结合所引起响应信号变化。对浓度为2400 nmol/L IL-1α的响应信号为122.66弧度秒,并且响应信号同IL-1α浓度呈线性关系,相关系数为0.972。FASTfit拟合数据结果表明IL-1α与sIL-1RⅠ相互作用符合一级动力学方程,其误差值不超过0.5弧度秒,其解离平衡常数(KD)和结合平衡常数(KA)分别为4.15×10-6mol/L和2.41×105mol/L。验证了亲和型生物传感器研究IL-1α和sIL-1RⅡ相互作用及动力学分析的可行性,有助于阐明IL-1α和sIL-1RⅠ的重要生物学功能,并为快速筛选其拮抗剂研究提供了理论和实验数据。     

基于纳米材料、聚电解质制备高性能乙醇生物传感器

以明胶包埋法作为乙醇氧化酶(AOX)的酶固定化方法,在比较多壁纳米碳管(MWCNTs)、纳米金、纳米氧化铁3种纳米材料的基础上,选择加入增效最明显的多壁纳米碳管提高灵敏度,在电极表面自组装聚丙烯胺盐酸盐/聚磺化乙烯硫酸盐(PAA/PVS)膜提高抗干扰性,制备出一种高灵敏度抗干扰性电流型乙醇生物传感器(Pt/(PAA/PVS)2PAA-MWCNTs/AOX)。本传感器灵敏度为1.04μA/(mmol/L),在2.5×10-5~2.5×10-3mol/L浓度范围内呈良好线性关系,线性方程为:I(μA)=0.2199 1.0400C(乙醇,mmol/L),r=0.9939;检出限为2.5×10-5mol/L;RSD<5%,稳定性好、抗干扰能力强。     

基于多壁碳纳米管和聚丙烯胺层层自组装的葡萄糖生物传感器

经混酸处理后的多壁碳纳米管(MWCNTs)末端及侧壁带有含氧基团,能与阳离子聚电解质通过静电作用结合,也能与酶蛋白非特异性结合。利用层层自组装法在铂(Pt)电极表面构建了聚丙烯胺(PAA)-MWC-NTs-葡萄糖氧化酶(GOx)膜,研究了自组装薄膜的表面微观形貌和电化学性质。组装层数为6层时最优,对葡萄糖响应线性范围为5.0×10-4~2.10×10-2mol/L;检出限为1.0×10-4mol/L(S/N=3);灵敏度为4.95μA/(mmolcm2),响应时间3.80s;GOx表观米氏常数为17.79mmol。对抗坏血酸等具有较强的抗干扰能力,10天后电极响应电流保持最初的91.79%。3次平行实验的RSD为4.85%。