金纳米粒子/氧化石墨烯复合膜电化学免疫传感器的构建及其对鲜肉中马波沙星的检测

该文构建了一种金纳米粒子/氧化石墨烯复合膜修饰玻碳电极的电化学免疫传感器,用于鲜肉中马波沙星残留的检测。用电沉积法在电极表面合成金纳米粒子/氧化石墨烯复合膜,然后通过电化学法还原复合膜中的氧化石墨烯,固载抗体。采用循环伏安法对电极的修饰过程进行表征。用差分脉冲伏安法优化传感器的电化学检测条件。在最优条件下,对马波沙星进行定量检测。响应峰值电流变化量与马波沙星在0.5~400 ng/mL浓度范围内呈线性关系,检测限为0.05 ng/mL。传感器对猪肉、鸡肉和牛肉样品的检测限分别为0.09、0.10、0.09μg/kg,添加回收率为82.81%~101.99%,检测结果与超高效液相色谱-串联质谱法基本一致。结果表明,所建立的电化学免疫传感器可用于实际样品中马波沙星残留的检测。

基于PB-MWCNTs-GNPs修饰的电化学免疫传感器检测流产布鲁氏菌

目的构建一种高性能的电化学免疫传感器用于检测流产布鲁氏菌。方法制备普鲁士蓝(prussian blue,PB)-多壁碳纳米管(multi walled carbon nanotubes,MWCNTs)-纳米金粒子(gold nanoparticles,GNPs)纳米复合物,以流产布鲁氏菌作为待测样本,选择合适的抗体构建电化学免疫传感器,通过对传感器构建关键因素的考察确定最优条件,最后对传感器进行性能评价。结果明确传感器最优构建条件为:MWCNTs-PB混合比例为1∶5,材料干燥温度为37℃,缓冲体系最佳pH=7.5,抗体孵育时间为1 h,样本孵育时间为30 min;流产布鲁氏菌在10~1×10^(5) CFU/mL范围内呈良好的线性关系,传感器抗干扰能力、检测重复性与稳定性好,准确度高。结论基于PB-MWCNTs-GNPs纳米材料所修饰的用于检测流产布鲁氏菌的电化学免疫传感器构建简便,性能良好,可为布鲁氏病的临床早期诊断提供参考。

电化学发光免疫传感器及其在食品安全检测中的应用

近年来,多种新型的食品安全检测技术逐渐发展起来。其中,电化学发光免疫传感器凭借其简单、快捷、检出限低、特异性强等特点,被应用于检测转基因作物蛋白、抗生素、违规添加剂、生物毒素等多个领域。本文对电化学免疫传感器的发光体系、构建模式及其近几年在食品安全检测中的应用进行综述。

基于功能化石墨纳米片的库仑型免疫传感器用于检测前列腺特异性抗原

以石墨为原料,1-芘丁酸(PBA)为表面活性剂,采用超声剥离法合成了PBA非共价功能化的石墨纳米片(PBA@GNSs),并采用扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征。将PBA@GNSs撒在刷好的丝网印刷碳电极(SPCEs)表面,以实现电极的批量化修饰。用活化试剂N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(NHS-EDC)活化PBA的羧基,以牛血清白蛋白(BSA)为封闭剂,将PBA@GNSs固定抗体(Ab_1),构建了Ab_1/PBA@GNSs/SPCEs免疫传感器。采用循环伏安法和电化学交流阻抗谱法研究了上述传感器的构建过程,并用库仑法对前列腺特异性抗原(PSA)进行定量测定。结果表明,该免疫传感器的线性范围为10~3 000 ng·L^(-1),检出限为3.3 ng·L^(-1)。对样品平行测定5次,测定值的相对标准偏差均小于2.0%,加标回收率为96.1%~101%。选择性和稳定性试验表明,该免疫传感器对PSA具有良好的选择性,且于4℃保存18 d后,库仑响应信号仅衰减为初始信号的92.0%。

纳米复合材料修饰的电化学免疫传感器检测血清中肺癌标志物CYFRA21-1

构建基于纳米复合材料修饰的电化学免疫传感器,用以检测肺癌标志物细胞角蛋白19片段抗原21-1(CYFRA21-1)。选用有序介孔碳CMK-3与羧基化多壁碳纳米管(CMWCNTs)结合,提升电子传递速率,实现电化学信号放大,联合金纳米粒子(AuNPs)修饰玻碳电极制得电化学免疫传感器。AuNPs与CMK-3@CMWCNTs均匀复合,并可通过Au-S键与CYFRA21-1抗体结合,为抗体提供大量的生物结合位点,提高了该传感器的灵敏度,进而通过抗原-抗体特异性反应实现对血清中CYFRA21-1的检测。扫描电子显微镜表征显示,AuNPs颗粒嵌入CMK-3@CMWCNTs的表面和空隙中,循环伏安法(CV)曲线的变化趋势表明电化学免疫传感器灵敏有效。采用构建的电化学免疫传感器对血清中CYFRA21-1进行检测,线性范围为0.5~1×10~4 ng·L^(-1),检出限(3S/N)为0.2 ng·L^(-1),血清样品中CYFRA21-1的加标回收率为91.4%~102%,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于7.0%。

基于CDs@SiNWs的光电化学免疫传感器构建及性能研究

采用金属辅助化学蚀刻法制备高定向硅纳米线阵列(silicon nanowire arrays, SiNWs),结合碳点(carbon dots,CDs)改性制备了一种新型无标记光电免疫传感器,用于心肌肌钙蛋白I(cardiac troponin I, cTnI)的检测。N型SiNWs作为光阳极,可获得强的光电信号基底响应。采用旋涂法将CDs负载于SiNWs表面,可以提高SiNWs对可见光的吸收能力,促进光生载流子分离,从而提高SiNWs的光电性能;同时,CDs为抗体连接提供了羧基活性位点。基于CDs@SiNWs的光电免疫传感器对cTnI的检测具有良好的线性范围(0.005~5.000 ng/mL)和较低的检出限(3.79 pg/mL)。所设计的光电化学(photoelectrochemical, PEC)免疫传感器具有良好的灵敏度、稳定性和重复性。该电极可实现无标签检测,为实现c TnI的即时检测提供了新的途径。

基于氨基化石墨烯-金@铂纳米粒子复合材料的无酶型电化学免疫传感器的构建及应用

报道了一种新型的甲胎蛋白检测用无酶型电化学免疫传感器。这种免疫传感器利用金@铂纳米粒子对过氧化氢的高催化性能和石墨烯的高导电性能,增加了电子转移能力和信号放大能力,摆脱了免疫检测中对酶的需要,从而使无酶检测成为可能。这种新型免疫传感器对甲胎蛋白的检测限为0.00003 pg/mL,线性范围为在0.0001~10 pg/mL。

油菜素内酯原位检测电化学免疫传感器

[目的/意义]植物激素的调控对于作物生长至关重要。油菜素内酯作为一种重要的植物内源激素,在作物的生长发育、产量提高以及抗逆性增强等方面扮演着举足轻重的角色。传统的油菜素内酯检测方法不仅繁琐耗时,而且难以实现原位、快速检测。为了突破这一技术瓶颈,本研究提出了一种利用丝网印刷(Screen-printed electrode,SPE)电极构建的电化学免疫传感器,旨在实现对油菜素内酯的快速、准确检测。[方法]首先利用电化学工作站电沉积金纳米颗粒(AuNPs)将其固定在SPE电极表面,然后在电极上滴加氯化铜纳米线(CuCl2NWs),氯化铜纳米线不仅可以提高电极的导电性,其中Cu2+还可以作为传感器的氧化还原探针。最后选择Mxene和聚多巴胺纳米复合材料(Mxene@PDA)作为SPE电极的修饰材料,因为Mxene具有表面积大和导电性好的优点,可以进一步放大Cu2+的信号。但Mxene在空气中很容易被氧化而不稳定。聚多巴胺(Polydopamine,PDA)含有大量的邻苯二酚和氨基等基团,通过多巴胺自聚合后包覆在Mxene的表面,切断氧渗透的路径,使Mxene难以被氧化。Mxene@PDA还可以作为偶联剂在电极表面固定更多的抗体,提高整体的生物相容性。[结果和讨论]传感器具有较宽的线性检测范围:0.1μg/ml^(1) mg/ml,检出限低至0.015 pg/ml (S/N=3)。此外,通过SPE电极对小麦内源的油菜素内酯含量进行离体检测和后续的加标实验,计算出其回收率为98.13%-104.74%。在验证该传感器准确性的同时,也展示了其优越的稳定和灵敏性。与其他油菜素内酯的检测方法相比,本研究中开发的免疫传感器有更加出色的分析性能。除此之外,在对小麦叶片的油菜素内酯的原位检测中,传感器也表现出了极佳的实际应用潜力。[结论]本研究首次研制了用于原位检测油菜素内酯的电化学免疫传感器,不仅为原位检测植物叶片中的油菜素内酯提供了良好的电化学平台,同时在精准农业中具有巨大的应用潜力。

纳米氧化硅表面自组装噻吩磺隆分子印迹材料电致化学发光免疫传感器

以噻吩磺隆(TFM)为模板,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,在纳米氧化硅(SiO_(2))表面自组装聚合TFM分子印迹膜,组建新型纳米氧化硅表面分子印迹材料电致化学发光(ECL)免疫传感器。结合扫描电子显微镜及紫外光谱分析优化了自组装的试验条件。取制备好的纳米SiO_(2) 100 mg,超声分散在50 mL无水甲苯中,迅速加入0.8 mL(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTS),在氮气保护下,于130℃回流24 h,得到表面改性的纳米氧化硅产物(APTS-SiO_(2)),用无水乙醇和乙腈分别洗涤3次,干燥24 h。取20 mg APTS-SiO_(2),超声分散在50 mL乙腈中,加入TFM 0.1 mmol、MAA 0.4 mmol、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)1.6 mmol、引发剂2,2-偶氮二异丁腈(AIBN)15 mg进行聚合反应,再用50 mmol·L^(-1)氢氧化钠-甲醇溶液洗脱模板分子,洗涤,离心得到中性的分子印迹材料TFM@Si-MIP。将TFM@Si-MIP的分散溶液滴加到打磨好的玻碳电极(GCE)表面,用红外灯烘干后即为TFM分子印迹材料修饰的传感器TFM@Si-MIP-ECL。组建的表面分子印迹材料电致化学发光免疫传感器结合鲁米诺体系实现了对TFM的高灵敏检测。结果表明,该分子印迹电致化学发光免疫传感器对目标分子具有较强的选择性,有效避免其他组分干扰。TFM的浓度在1.0×10^(-10)~1.0×10^(-7) mol·L^(-1)内,其对数与电致发光信号强度的对数呈线性关系,检出限(3S/N)为8.6×10^(-11) mol·L^(-1)。按照标准加入法对环境水样进行回收试验,回收率为94.1%~109%,测定值的相对标准偏差(n=7)均小于5.0%。

基于Nafion-CNNS复合膜构置免标记的AFB1免疫传感器

本文将氮化碳纳米片(g-C_(3)N_(4) nanosheets,CNNS)分散到一定浓度的Nafion溶液中,滴涂至玻碳电极制备修饰电极,而后将黄曲霉毒素B1抗体、黄曲霉毒素B1(AFB1)先后孵育至该修饰电极上,以鲁米诺溶液为电化学发光探针测定免疫作用前后化学发光值,依据前后发光值的差值,构置免标记的用于定量检测黄曲霉毒素B1的电致化学发光免疫传感器。结果表明,免疫结合前后鲁米诺溶液的ECL差值与溶液中黄曲霉毒素B1(AFB1)的含量在1.0量在曲^(-4)~10.0 ng·mL^(-1)和10.0~160.0 ng·mL^(-1)两个区间有着良好的线性关系,对AFB1的检出限为0.1pg·mL^(-4),该电致化学发光免疫传感器不但线性范围广,而且检出限超低,可实现对黄曲霉毒素B1的超灵敏检测。

C-反应蛋白免疫传感器的研究进展

C-反应蛋白(CRP)是一种急性期蛋白质,由肝脏和脂肪细胞合成。C-反应蛋白可作为冠心病、心血管疾病和其它疾病的标志物,因此,CRP的检测对临床诊断具有重要意义。免疫传感器已经广泛应用于临床诊断、环境检测、制药工程、食品分析等领域中。该文分别对电化学免疫传感器、表面等离子共振(SPR)型免疫传感器、石英晶体微天平(QCM)型免疫传感器在CRP检测中的运用的研究进展进行简要综述。

基于PBP2a特异性识别的电化学免疫传感器检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌

目的构建一种高性能的电化学免疫传感器用于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)检测。方法制备MWCNT-PDA-AuNPs纳米复合物修饰至金电极表面,将MRSA标志蛋白PBP2a的抗体连接于纳米复合物表面,用牛血清白蛋白(BSA)封闭非特异性位点,得到一种检测MRSA的电化学免疫传感器。通过对传感器构建过程关键因素的考察确定最优条件,考察其线性范围及检出限,最后对传感器性能进行评价。结果通过CV、EIS表征分析确定传感器的成功构建;明确最优构建条件为:MWCNT-PDA∶AuNPs混合比例为1∶2,材料干燥温度为37℃,抗体孵育时间为1 h,样本孵育时间为30 min;MRSA在20 CFU/ml~2.0×10^(7)CFU/ml范围内浓度对数值与DPV峰电流值呈良好的线性关系,回归方程为I(μA)=-6.72lgC+84.26(R^(2)=0.9878),检出限为1 CFU/ml;传感器不易被杂质蛋白干扰,其对低、中、高浓度MRSA重复测定结果RSD分别为4.18%、3.59%、4.38%(n=8),保存20 d内,传感器电信号不低于初始的92%;传感器对低、中、高浓度MRSA样本检测回收率与平板计数法基本一致。结论该电化学免疫传感器构建简便,检测迅速、准确,灵敏度高,具有良好的特异性、重复性和稳定性,可以作为MRSA临床检测的备选方法。

微型球状光学免疫传感器的构建及其在CA125检测中的应用

金纳米粒子(AuNP)和银纳米粒子(AgNP)受到光子作用发出强烈的散射光,在暗场显微镜中可观察到清晰的单纳米粒子图像。以金纳米粒子耦合抗体分子作为球状传感器核心,银纳米粒子作为抗原标记物,构建微型球状光学免疫传感器。研究结果显示,在暗场显微镜中观察到抗体耦合的金纳米粒子为金黄色光点,银纳米粒子为绿色光点。当溶液中癌抗原CA125浓度为35 U/mL时,银纳米粒子耦合到金纳米粒子表面,金黄色的暗场图像转变成绿色,散射光强度增强至68720,表明通过暗场显微镜观察传感器的颜色变化可定量检测生物分子。该光学免疫传感器体积小、灵敏度高,可进一步应用于临床疾病诊断。

基于蛋白质-RuO_(2)纳米颗粒构建电化学免疫传感器超灵敏检测甲胎蛋白

本文采用蛋白质牛血清白蛋白(BSA)为模板,绿色合成稳定、生物相容性好的金属氧化物纳米材料(BSARuO_(2)),基于此构建了一种夹心型免疫传感器,实现甲胎蛋白(AFP)的超灵敏检测。

铂壳金核纳米酶介导的磁弛豫免疫传感器快速检测食源性沙门氏菌

构建了一种基于铂壳金核(Au@Pt)纳米酶介导顺磁离子价态转变的磁弛豫免疫传感器,并用于鸡蛋中沙门氏菌的快速、高灵敏检测。首先通过微波水热法合成了稳定性高、催化性能强的Au@Pt纳米酶,并利用其过氧化氢类酶活性催化过氧化氢(H_(2)O_(2)),而剩余的H_(2)O_(2)可将MnO_(4)^(-)还原为Mn^(2+)。由于MnO_(4)^(-)/Mn^(2+)两者之间磁信号差异显著,可实现H_(2)O_(2)的定量分析。结合免疫反应,沙门氏菌浓度与“检测抗体-Au@Pt纳米酶”含量呈正比,而Au@Pt纳米酶可调控H_(2)O_(2)介导的MnO_(4)^(-)/Mn^(2+)转化体系,进而控制磁信号的变化,最终实现沙门氏菌的定量分析。本方法的检出限为50 CFU/mL,线性范围为1×10^(2)~5×10^(7)CFU/mL,对鸡蛋样品的检测结果与荧光定量聚合酶链式反应方法具有良好的一致性。该方法灵敏度高、稳定性好、操作简单、成本低,在食源性致病菌快速检测方面具有良好的应用前景。

基于金标抗体的电化学免疫传感器检测米糠油中黄曲霉毒素B1

目的构建金标抗体免疫探针并基于该探针建立一种电化学免疫传感器用于米糠油中黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)的快速检测。方法首先在金电极(AuE)表面修饰抗原,加入制备好的金标抗体免疫探针和待测目标物,最后加入带有辣根过氧化物酶的二抗(IgG-HRP)。当目标物AFB_(1)存在时,AFB_(1)与抗原竞争结合金标抗体,使金电极表面结合的IgG-HRP减少,进而导致HRP催化过氧化氢将溶液中对苯二酚氧化成苯醌的电流信号下降,间接检测AFB1。采用GB 5009.22—2016《食品安全国家标准食品中黄曲霉毒素B族和G族的测定》对样品进行前处理,并优化了抗原用量、AuNP孵育时间等参数。结果该免疫传感器在抗原包被量和金标抗体用量为3μL且金标抗体与AFB1孵育80 min条件下具有最佳性能。该法线性范围为0.02~80.00 ng/mL,检出限为0.027 ng/mL。将该传感器应用于米糠油中AFB1检测,回收率在88.7%~108.0%。结论该传感器具有良好的特异性、重现性和稳定性,可用于米糠油中AFB1的快速检测。

基于新型六方相硫化镉纳米材料的光电化学免疫传感器及前列腺特异性抗原灵敏检测

以新型纳米材料六方相硫化镉(CdS)为光电极,利用空间位阻效应,构建了一种灵敏检测前列腺特异性抗原(PSA)的无标记型光电化学(PEC)免疫传感器。当目标物PSA存在时,修饰在光电极上的抗体特异性识别PSA形成免疫复合物,电极界面空间位阻的增加导致光电流响应的降低。光电极良好的光电性能结合免疫反应的高特异性,使得该免疫传感器具有良好的分析性能。在优化实验条件下,该方法对PSA的检出限为5.0×10^(-13)g/mL,线性范围在1.0×10^(-12)~1.0×10^(-7)g/mL。将该方法应用于人血清中PSA的检测,加标回收率为90.0%~112.0%,相对标准偏差(RSDs)不大于5.0%,结果与信阳市中心医院提供的参考结果基本一致。

免疫传感器在快速检测食物过敏原的应用研究

介绍了免疫传感器的原理、分类及其电化学构建方法,综述了免疫传感器在食物过敏原检测中的应用,并针对免疫传感器技术目前存在的问题和发展前景进行了讨论和展望,以期为免疫传感器技术发展提供参考。

纳米复合材料免疫传感器的构建及其对肿瘤标志物CA72-4的检测

为制备糖类抗原72-4(CA72-4)的高灵敏免疫传感器,以CoMOFs/CuAu为纳米材料,制备出一种基于CoMOFs/CuAu的电化学免疫传感器CA72-4/Ab1/CoMOFs/CuAu/GCE.利用扫描电镜和透射电镜对材料进行表征;同时采用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)、差分脉冲伏安法(DPV)等检测方法对免疫传感器Ag/BSA/Ab/CoMOFs/CuAuGCE进行了电化学分析.结果表明:所构建的纳米材料免疫传感器在孵育时间为40 min、电解液pH为6.5条件下具有较宽的检测范围(0.001~100μmol/min·mL)和较低的检测限(0.007μmol/min·mL),其相关系数为R^(2)=0.99,实现了对肿瘤标志物的高灵敏检测;加标试验回收率在100.3%~106.6%之间,RSD值在2.36%~4.17%之间,该试验具有良好的选择性、重复性和稳定性.该研究为免疫传感器在临床应用提供了理论基础.