纳米金与二茂铁在葡萄糖传感器中的相互作用

针对纳米金颗粒修饰的葡萄糖生物传感器对葡萄糖的响应电流随着工作电压的下降快速下降的问题,进一步利用电子媒介体二茂铁对其进行修饰,并选用丝网印刷电极研究了纳米金颗粒和二茂铁之间的相互作用。实验结果表明:二茂铁有效地降低了纳米金颗粒修饰的葡萄糖生物传感器响应电流的下降值,纳米金颗粒降低了电子媒介体二茂铁的氧化还原反应电位,并且,纳米金颗粒与电子媒介体二茂铁在葡萄糖生物传感器中表现协同增效效应。

特异选择性胆固醇生物传感器的研究

由于受到尿酸、抗坏血酸等干扰物质的干扰,胆固醇生物传感器很难满足临床需要。因而制备了以二茂铁为电子媒介体,明胶为载体的特异选择性胆固醇生物传感器用来抑制干扰物质的干扰作用,并选用丝网印刷电极进行了测试。结果表明:该胆固醇生物传感器的抗干扰作用强、电化学特性良好,其检测线性范围为2.84×10-4～4g/L,相关系数为0.99745,灵敏度为261.6nA/(g·L-1),响应时间为9s,具有良好的生产与应用前景。

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。

醋酸纤维素扩散限制膜修饰葡萄糖生物传感器

为拓宽葡萄糖生物传感器检测的线性范围,分别利用质量浓度为0g/L、10g/L、15g/L、20g/L、25g/L和30g/L醋酸纤维素扩散限制膜,对以二茂铁为电子媒介体明胶戊二醛固定葡萄糖氧化酶制备的葡萄糖丝网印刷金电极进行修饰,研究了醋酸纤维素扩散限制膜对葡萄糖生物传感器性能的影响.结果表明,醋酸纤维素扩散限制膜有效地拓宽了葡萄糖生物传感器检测的线性范围,质量浓度为20g/L醋酸纤维素制备的扩散限制膜修饰的葡萄糖生物传感器性能最优,具有良好的产业化前景,其检测线性范围为0～30mmol/L,响应时间为10s,灵敏度为31.4μA/(mol·L-1),相关系数为0.99733.

利用Iasys生物传感器实时监测sIL-1RI的研究

利用生物素-亲和素系统,以IAsys生物传感器为研究方法,构建了一个实时监测sIL-1R I的实验体系.在生物素表面的样品池结合亲和素,并将生物素衍生化的IL-1α固定于样品池表面,继而将sIL-1R I加入样品池中,通过样品池再生,实现了对sIL-1R I的连续监测.每一步结合反应后,均用PBS/T冲洗以去除非特异性吸附.实验结果表明：生物素衍生化的IL-1α以0.42ng/mm^2的密度被有效地固定于生物素包被的样品池表面.sIL-1R I与固定在样品池表面的IL-1α发生特异性亲和反应,其响应值与sIL-1R I浓度成线性关系,相关系数为0.9913,并且牛血清白蛋白作为sIL-1R I 的保护剂对检测信号没有干扰作用.说明该实验体系可对sIL-1R I进行浓度依赖性、特异性的快速检测.

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／（mmol cm^2），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％。

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^-4 mol/L;检出限为5.0×10^-7 mol/L;灵敏度为9.48 μA/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.

应用压电石英晶体生物传感器研究赤芍801与ET-1间的相互作用

目的采用体外实验的方法 ,直接检测活血化瘀中药赤芍有效成分赤芍 80 1与细胞因子内皮素 1(ET 1)间的相互作用 ,探讨其作用的可能的靶点和分子机理。方法应用压电石英晶体生物传感器———石英晶体微天平 (QCM )检测赤芍 80 1与ET 1之间的特异性结合。在QCM金基片表面经活化后接合上亲和素 ,继而将生物素衍生化的ET 1固定于基片表面 ,加入赤芍 80 1,检测赤芍 80 1与ET 1之间的相互作用。每一步结合反应后 ,均用磷酸盐缓冲液 (PBS)冲洗以去除非特异性吸附。结果赤芍 80 1与ET 1发生特异性结合。结论ET 1可能是赤芍 80 1体内作用靶点之一 ,即赤芍 80 1通过与ET 1结合 ,阻碍ET 1与其受体间的结合 ,从而拮抗ET 1的作用 ,扩张血管 ,抑制血小板聚集。

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。

基于溶胶-凝胶技术结合多壁纳米碳管化学修饰电极的方法制备高灵敏葡萄糖生物传感器的研究

基于多壁纳米碳管修饰铂电极与二氧化硅溶胶-凝胶（sol-gel）固定化酶相结合的技术制备了葡萄糖氧化酶传感器,充分利用了溶胶-凝胶固定化酶稳定的优点和纳米碳管的高灵敏电催化作用,优化了该酶传感器的制备过程,提高了传感器的电流响应和反应线性.结果表明,sol-gel构建的优化条件是：H2O：TEOS为2.5～3.5,TritonX-100浓度为5%,pH值为5.5.在本实验条件下,多壁纳米碳管的最适固定量为5μl（0.25g/L）,溶胶-凝胶与酶的优化体积比为3：2.工作电位＋0.55V、pH 6.5、25℃为制备传感器的最适工作条件.该传感器对葡萄糖在0.5～6 mmol/L呈线性响应,响应时间为20 s,检出限为0.05mmol/L,45天时的响应值仍保持90%.

层层累积技术制备基于纳米碳管的葡萄糖生物传感器

以多壁纳米碳管（MWCNTs）为电子媒介体和酶的吸附载体，利用层层累积的白组装技术固定葡萄糖氧化酶（GOx）的多层（MWCNTs／GOx）。复合薄膜修饰电极，制备了一种新型葡萄糖生物传感器。结果表明：传感器对葡萄糖的响应电流值随着MWCNTs／GOx复合薄膜层数的不同而变化，当MWCNTs／GOx复合薄膜的层数为6时，响应电流值达到最大。（MWCNTs／GOx）。复合薄膜修饰的葡萄糖生物传感器对3×10^-2moL／L葡萄糖的响应电流为1．63μA，响应时问仅为6.7s。该生物传感器检测的线性范围为5×10^-4～1．5×10^-2moL／L，最低检测浓度可达0．9×10^-4mol／L。

纳米银/半胱氨酸修饰葡萄糖生物传感器的研究

为优化电流型生物传感器的性能，采用相转移法结合超声波法制备纳米银溶胶，并用透射电镜对其粒径和形态进行了表征。将纳米银／半胱氨酸与葡萄糖氧化酶（GOD）共同修饰在电极表面制成酶电极。结果表明：制备的纳米银粒子近似球形，平均直径为6．27nm；酶电极的线性响应范围为5.0×10^-5－1.5×10^-3mol／L；检出限为7.14×10^-6mol／L（S／N=3）；响应时间小于5s。4℃保存30d，该电极仍有83.7％的初始响应电流，重复性和稳定性良好。

靶向纳米探针介导的近红外激光热疗

肿瘤靶向治疗的研究是当今生物医学界的研究热点。本研究采用整合素αvβ3单克隆抗体作为肿瘤靶向分子,以单壁碳纳米管(SWNT)作为运输裁体,同时利用单壁碳纳米管在近红外区的光吸收特性,开展靶向肿瘤光热治疗。实验结果表明,这种整合素αvβ3单抗标记的碳纳米管探针对高表达αvβ3的U87MG细胞具有高靶向选择性和靶向光杀伤性,能成为一种有潜力的靶向光热转换探针应用于新型肿瘤靶向治疗。

水稻遗传与育种模型的建立

通过R15 0 ,T89,T2 4 2及 982 9模型的建立 ,遗传育种模型建立的技术策略、技术路线、性状操作、育种选择等 ,从一个角度体现了水稻定向育种的定向性和快周期性。

基于layer-by-layer技术构建胆碱检测生物传感器酶电极的研究

基于层层累积自组装法将PDDA高分子材料和胆碱氧化酶逐层固定在高分子聚合膜PVS／PDDA修饰的电极表面，制备了电流型胆碱检测生物传感器。利用石英晶体微天平（QCM）分别分析了PDDA和胆碱氧化酶的固定过程，结果表明酶的固定量可以得到有效控制。探讨了自组装膜层数、pH值、温度对传感器电流响应的影响。制备的生物传感器在胆碱浓度为5×10^-7～1×10^-4mol／L的范围内对胆碱有良好的线性响应，响应时间为10s，检出限为5×10^-7mol／L。传感器的稳定性好，30天时的响应值仍保持90％。

石英晶体微天平实时监测亲和素对低密度脂蛋白的吸附

利用石英晶体微天平(QCM)实时监测低密度脂蛋白(LDL)在亲和素(Avid in)上的吸附,并探讨二者的作用机理。实验结果表明:Avid in与LDL之间的相互作用方式主要是静电吸附,即中性环境下带正电的Avid in可与LDL分子表面的带负电的磷脂分子发生静电吸引,当LDL浓度为0.049 5 g/L时,最大吸附量达到3.54×10-7g/cm2,吸附率为59.68%,NaC l溶液的洗脱效果达到了86%。研究证实:Avid in具有较大的吸附量和较高的吸附率,有望作为新型吸附LDL的吸附剂配基。

水稻理想株形的研究

为了实现水稻超高产目标，选取不同类型的理想株形品种或品系，研究了不同理想株形的性状构成、株形性状相关与性状遗传、株形性状遗传及对产量形成的影响及理想株形的几种模式。结果表明，理想株形性状构成的几种模式都能在特定条件下获得高产。理想株形与超高产育种是极其复杂的系统工程。理想株形与超高产育种问题需要在诸方面深入研究的基础上综合解决。

亲和型生物传感器对TNF-α/sTNFR-I相互作用的研究

应用亲和型生物传感器—Asys生物传感器实时监测不同浓度的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)与可溶性肿瘤坏死因子受体-I(sTNFR-I)的亲和反应过程,并应用FASTfit软件对数据进行分析。结果表明:sTNFR-I以2.25 ng/mm2的密度固定于样品池敏感基片表面,TNF-α可与其发生特异性、浓度依赖性亲和反应,应用FASTfit软件进行数据拟合,并计算其反应的动力学常数,其反应符合二级动力学方程,结合速率常数kass=4.21×104L.mol-1.s-1,解离速率常数kd iss=2.12×10-2s-1,则解离平衡常数kD=5.05×10-7mol.L-1,结合平衡常数kA=1.99×106L.mol-1。应用IAsys传感器可实时监测结合和解离反应过程,操作简便、快速,是研究TNF-α和sTNFR相互作用动力学的有效方法。