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%。

AuNP@Co_(3)(HITP)_(2)-CNT纳米结构的制备及电化学传感性能

利用一步水热法和化学还原法制备了基于金纳米颗粒负载Co_(3)(HITP)_(2)-碳纳米管(AuNP@Co_(3)(HITP)_(2)-CNT)的纳米复合材料。利用X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对其表面微观形貌和元素组成进行表征。构建了前列腺特异性抗原(PSA)/牛血清蛋白(BSA)/PSA抗体(Ab)/AuNP@Co_(3)(HITP)_(2)-CNT/玻碳电极(GCE)电化学免疫传感器,并对PSA进行了检测,用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)和电化学阻抗谱(EIS)对其进行电化学性能分析测试。实验结果表明:基于AuNP@Co_(3)(HITP)_(2)-CNT纳米复合材料的电化学免疫传感器对PSA有较宽的检测范围,可达40 fg/mL~100 ng/mL,同时具有较好的特异性、稳定性和可重复性。

压电免疫传感器法检测蓖麻毒素

利用纳米金对石英晶体微天平（QCM）的表面修饰和质量扩增效应，建立了一种压电免疫传感器检测蓖麻毒素的新方法。首先在石英晶体的金电极上依次自组装1，6-己二硫醇和纳米金进行表面修饰，然后通过蛋白A定向固定蓖麻毒素多抗来制备敏感膜。利用纳米金的质量扩增效应设计了一种“毒素-单抗-蛋白A-纳米金”复合物，成功实现了对蓖麻毒素的检测，提高了传感器灵敏度和特异性。该传感器对蓖麻毒素响应的线性范围为0．50—10mg／L，回归方程为△F=45．81 Cricin＋48．48（R=0．9986，N=10，P〈0．01）；检测灵敏度为45．81Hz／（mg／L）。

基于纳米金/功能化壳聚糖生物复合膜修饰的癌胚抗原免疫传感器的研究

以玻碳电极（GCE）为基底电极，采用1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺盐酸盐（EDC-HCI）和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）为偶联剂将半胱氨酸（Cys）与壳聚糖（Chi）交联，形成带有巯基和氨基官能团的功能化天然高分子生物膜。再利用Chi-Cys复合膜的活性基团将纳米金颗粒吸附到电极表面，最后利用形成的纳米金层吸附癌胚抗体（anti-CEA），制得癌胚抗原免疫传感器．实验结果表明，以铁氰化钾为氧化还原探针，该传感器对癌胚抗原（CEA）具有良好的电流响应。该传感器的线形范围为0．2～10．0ng／mL和10．0～80．0ng／mL，检出限（3σ）为0．08ng／mL。此外，采用循环伏安和交流阻抗技术对电极的制备过程进行了研究。该实验方法中电极制备简单，操作简便，有较高的灵敏度，实现了对CEA的分析测定。

纳米金自组装膜的IgM压电免疫传感器的研究

利用等离子体聚合膜沉积技术和纳米金亚单层自组装技术设计传感器界面 ,用于固定羊抗人IgM抗体 ,研制了一种新的IgM压电免疫传感器 .先在石英晶振上沉积正丁胺等离子体聚合膜 ,通过戊二醛交联结合一半胱胺单层膜 ,利用膜上巯基与纳米金键合组装纳米金亚单层 ,得到可用于固定IgM抗体的界面 ,再以牛血清白蛋白 (BSA)和聚乙二醇 (PEG)封闭晶振上的非特异性吸附位点 .实验探讨了影响纳米金自组装和抗体包被等主要实验参数和条件 ;考察了采用此固定化方法传感器的响应性能 ,与戊二醛共价交联固定法和金电极表面直接吸附固定法进行了比较 .结果表明 ,以纳米金单层作界面固定抗体时 ,具有传感界面不需活化、固定抗体的活性高、检测时的非特异性吸附小、传感器能反复再生等优点 .将传感器用于实际样品的检测 。

纳米免疫传感器法快速测定粮油食品中的黄曲霉毒素B_1

以改性壳聚糖为固定化材料,包埋固定纳米金胶微粒及黄曲霉毒素B_1抗体制备信号放大型纳米免疫传感器,建立了免疫传感器测定黄曲霉毒素B_1的方法;优化了纳米免疫传感器的制备条件及检测参数;基于AFB_1抗体与抗原之间的特异性免疫反应,以K_3[Fe(CN)_6]为探针,利用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了其免疫反应对传感器响应电流的影响,结果表明免疫响应电流与底液中AFB_1的浓度在0.1~1.1 ng/g范围内成线性关系,其校正曲线方程为I_P=-4.927 4x+15.108(R^2=0.991 2),其最低检测限为0.05 ng/g(S/N=3);该免疫传感器的稳定性和重现性较好。利用该法对花生油、玉米油等实际样品中的AFB_1进行了检测,其回收率为在87.8~98.2%,检测精确度优于ELISA试剂盒法,用于粮油食品中黄曲霉毒素的快速检测是可行的。

基于纳米材料构建免疫传感器快速测定粮油食品中的黄曲霉毒素B_1

以改性壳聚糖和纳米金复合物为电极修饰材料,包埋固定黄曲霉毒素B_1抗体制备信号放大型免疫传感器。以K_3[Fe（CN）_6]为探针,利用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究其免疫反应对传感器响应电流的影响,结果表明,免疫响应电流与溶液中AFB_1的浓度在0.1-1.1 ng/m L范围内成线性关系,最低检测限为0.05 ng/m L（S/N=3）;免疫传感器的特异性、稳定性和重现性较好。利用该法对花生、花生油等实际样品中的黄曲霉毒素B_1进行检测,回收率在87.8-98.2%,检测精确度优于ELISA试剂盒,可用于食品中黄曲霉毒素B_1的快速检测。

鱼肉中氯霉素检测用抗体包被金磁纳米微粒修饰安培免疫传感器

研制了基于氯霉素抗体包被Fe3O4/Au金磁纳米微粒(GMP)和三乙撑四胺铜(Ⅱ)(CuL)共固定修饰平面热解石墨电极的安培免疫传感器(PRG|CuL/anti CAP-GMP),用于测定鱼肉中CAP含量。该免疫传感器是利用外加磁场,将antiCAP-GMP吸引到CuL修饰的PRG电极(PRG|CuL)表面制备而成。CuL对H2O2还原具有良好的电催化能力,当该传感器在含CAP样品液中温育后,CAP与电极表面的anti CAP的免疫结合物导致CuL对H2O2的催化还原电流(I)降低,电流下降值(△I)和CAP浓度成正比,可用于CAP定量测定。在25℃的pH=6.5磷酸盐缓冲液(PBS)中温育30 min,该传感器对CAP的检测线性范围为0.6～110 ng/mL,检出下限为0.092 ng/mL(3σ法)。应用于鱼肉中CAP检测并与传统的液相色谱法(HPLC)比较,结果一致,其添加回收率在97%～104%之间。该免疫传感器集分离、富集为一体,电极表面可更新,检测灵敏快速,对于水产品中痕量氯霉素分析提供了一种新颖的方法。

多层自组装硫脲和纳米金电流型萘免疫传感器的研究

建立了基于硫脲和纳米金层层自组装技术的无标记、高灵敏电流型免疫传感器,用于萘的检测。利用循环伏安法研究了修饰电极表面的电化学特性以及测试溶液的pH值、孵育时间和温度对免疫传感器性能的影响。实验表明,此免疫传感器在含不同浓度萘抗原的PBS溶液(pH7.4)中37℃下孵育30 min后,在pH7.4的测试底液中测定,响应电流与萘浓度在0.5～100μg/L范围内有良好的线性关系,r=0.9986,检出限为0.08μg/L。此传感器制备简单,灵敏度高,稳定性好,可以重复使用。应用于实际水样中萘的测定,回收率为94.3%～107.0%。

基于微/纳米加工技术的微型电化学免疫传感器研究

生物传感器的研制越来越趋向于微型化、集成化、智能化以及无创伤的方向发展.研制基于微/纳米加工技术的电化学免疫传感器顺应了这一趋势,利用微电子机械系统(MEMS)技术在硅基芯片上制备微型三电极系统和SU-8微型池,并采用自组装单层膜和纳米金修饰微型电极表面用于抗体的固定化,研制出新型的电化学免疫传感器.研究表明,这种微型电化学免疫传感器易于实现批量生产,便于集成,检测过程只需要少量的样品,大大降低有毒试剂的消耗,减少环境污染,同时具有分析成本低,响应时间快,检测下限低和适用于现场快速检测等优点.

基于纳米金固定大肠杆菌O157:H7酶免疫传感器的研究

目的：建立一种快速检测大肠杆菌O157：H7的新型酶免疫传感器。方法：用静电吸附作用和抗原抗体特异性反应将大肠杆菌O157：H7单克隆鼠抗固定在辣根过氧化物酶标记的羊抗鼠IgG／纳米金修饰的玻碳电极表面，制备用于检测大肠杆菌O157：H7的酶免疫传感器。通过循环伏安法和恒电位法测定大肠杆菌O157：H7被固定在电极表面引起的电信号改变进行定量分析。结果：在含0．1mol／L PBS（pH7．4），1 mmol／L二甲氨基甲基二茂铁，0．2mmol／L H2O2，30℃的底液中该酶免疫传感器的检出限为1×10^2cfu／ml，检测线性范围为1×10^3～1×10^5 cfu／ml，相关系数为r=0．997。结论：该传感器制备方法简单，具有灵敏度高、检测时间短、操作简单等优点，在临床医学和环境监测中具有较好的应用价值。

基于电聚合膜和纳米金自组装的生物分子固定化新方法的研究

结合电聚合膜和纳米金自组装技术,提出了一种新的生物分子固定化方法,研制成一种检测抗胰蛋白酶的压电免疫传感器。通过在石英晶振金电极表面电聚合邻苯二胺膜,再在膜表面自组装一层纳米金粒,以静电吸附作用固定抗体(抗原),实现对相应抗原(抗体)的检测。利用扫描电镜技术,从形态上考察了晶振金电极上自组装纳米金后的表面形貌。研究了抗体的固定化条件,探讨了传感器的响应与再生性能。结果表明,这种固定化方法对所固定的生物分子的生物活性影响小,传感器的测定灵敏度高,响应性能和再生性能较好。

基于多壁碳纳米管和纳米金修饰的MPO丝网印刷免疫传感器的研究

目的:通过两种纳米材料技术对丝网印刷电极(SPE)的层层修饰和优化,将髓过氧化物酶抗体固载到电极表面,从而研制一种新型快速检测MPO的生物传感器电极纸片。方法:在丝网印刷电极上层层修饰上多壁碳纳米管(MWNTs)与纳米金(Nano-Au),利用纳米金固载髓过氧化物酶抗体(anti-MPO),最后用BSA封闭纳米金上非特异位点,构建了一种用于MPO检测的新型电流型免疫传感器。采用循环伏安法(CV)对修饰过程进行表征。探讨了ph、孵育温度和孵育时间对该免疫传感器性能的影响。结果:新型双纳米传感器在最适条件下对MPO响应良好,其线性为0～80ng/ml,线性相关系数为0.99753,检出限为0.12ng/ml。结论:该方法制备的电流型免疫传感器具有稳定性好、灵敏度高、特异性好、结果准确可靠和可再生等优点,可以用于临床检测的应用。

基于壳聚糖-纳米金修饰的酪蛋白免疫传感器的研制

在玻碳电极表面修饰壳聚糖和纳米金,以纳米金对抗体等生物分子的良好亲和性,固定抗-αs-酪蛋白(anti-αs-酪蛋白)抗体制得酪蛋白免疫传感器。通过循环伏安法考察电极表面的电化学特性,并对该免疫传感器的性能进行研究。该免疫传感器对以磷酸盐缓冲液溶解的αs-酪蛋白进行检测。响应电流与酪蛋白抗原质量浓度的对数在1～10000ng/mL的范围内线性相关。该免疫传感器制作简单,成本较低,操作方便,可应用于牛奶质量和非乳蛋白掺杂使假的检测。

基于纳米金增强吸附伏安分析的电化学免疫传感技术用于蛋白分子检测

基于纳米金标记和金增强表面吸附伏安分析的新型电化学免疫传感器。以人免疫球蛋白G(hIgG)为模型分析物,使固定化抗体与分析目标物hIgG及纳米金标记的hIgG抗体结合于电极表面,通过金沉积使电极表面的纳米金颗粒直径增大。由于金增强时间在几分钟内就可完成,和传统的银增强相比,缩短了增强时间,加快了分析速度。研究结果表明,该法灵敏度高,选择性好,重现性好,操作简便,可望成为一种有潜力的新型高灵敏度免疫传感技术。

基于多层酶/纳米金固定甲胎蛋白免疫传感器的研究

利用自组装技术和静电吸附作用,将甲胎蛋白抗体(anti-AFP)固定在多层辣根过氧化物酶/纳米金及L-半胱胺酸修饰的金电极表面,制备出用于检测甲胎蛋白抗原(AFP)的无试剂型免疫传感器.通过交流阻抗技术、循环伏安法和计时电流法考察了电极的电化学特性,并对该免疫传感器的作用机理及性能进行了详细的研究.用计时电流法测得AFP的线性范围为1.0～10.0和10～200ng?mL-1,检出限为0.5ng?mL-1.实验结果表明,该方法提高了抗体的固定量,增强了传感器的灵敏度和稳定性,且该传感器响应迅速、选择性好,血清中常见抗原不干扰测定.将其用于临床血清检验,与放射免疫测定法(RIA)的符合率为86.7%.

小麦粉中黄曲霉毒素B1现场检测用纳米修饰传感器

在印刷电极表面涂覆一层壳聚糖（Chit）膜,在膜上同时固定四羧基酞菁铁（Ⅲ）（FePc）和HRP酶标黄曲霉毒素B1抗体（HRP-Ab-AFB1）包被纳米金,制备了可用于小麦粉中黄曲霉素B1（AFB1）快速检测的新型安培免疫传感器（SPCE｜Chit/FePc/Au/HRP-Ab-AFB1）。FePc对H2O2的还原具有催化作用,可作为HRP酶与电极之间电子传递媒介体。当该传感器在含AFB1样品的30℃溶液中温育8 min后,AFB1与Ab-AFB1的免疫结合导致HRP的活性中心与FePc之间的电子传递被部分阻碍,使HRP对H2O2电催化氧化电流Io降低。ΔIo与AFB1浓度在1.0-200μg/L成线性关系,标准样品的组内和组间变异系数〈3.5%;回收率97%-104%,检测限为0.3μg/L。该传感器检测AFB1温育时间短,一步测定免分离,为小麦粉中的AFB1现场分析提供了新技术。

基于抗体包被纳米金和铜配合物共固定修饰电极的癌胚抗原安培免疫传感器研究

研制了基于抗体包被化学镀纳米金（AuNPs）和[Cu（bpy）2（ONO）]NO3配合物（CuL）共固定修饰玻碳电极（GCE）的安培免疫传感器,并用于血清中癌胚抗原（CEA）的检测。首先将GCE电极表面氧化形成羧基,进而键合上乙二胺。将此胺化电极浸泡在CuL和化学镀金溶液后,CuL可通过π-π堆积作用吸附到GCE表面,并在电极表面还原成30~50nm的纳米金层（GCE｜CuL/AuNPs）。将上述电极浸泡在CEA抗体（anti CEA）溶液中,利用AuNPs固定anti CEA,并通过辣根过氧化物酶（HRP）封闭剩余的AuNPs位点,由此构建了一类快速检测CEA的无试剂安培免疫传感器（GCE｜CuL-AuNPs/anti CEA-HRP）。其中CuL作为电子媒介体对过氧化脲（CP）有催化还原作用,而且HRP可增强这种作用。当该传感器在37℃下,含CEA的pH6.5PBS溶液中温育30min后,随着温育液中CEA浓度的增加,电极表面形成的免疫复合物也增加,导致CuL对CP的催化电流下降。电流下降百分比1%与CEA浓度在0.1~80ng/mL之间成线性关系,检测限为0.052ng/mL（3σ）。由于采用化学镀法可以方便地在GCE表面制备纳米金膜进而包被抗体,并通过π-π堆积作用吸附CuL作为电子媒介体,故该免疫电极制备简单;采用可催化CP还原的HRP封闭AuNPs层多余位点,大大提高了电极灵敏度,有望用血清中痕量CEA分析。

基于巯基化合物和纳米金自组装技术固定化方法的研究

该文提出了一种压电免疫传感器新的蛋白的固定化方法。先在压电石英晶体电极表面自组装半胱氨酸,再通过纳米金与氨基的共价键合作用,在巯基自组装膜的氨基表面形成一均匀的纳米金单层膜,实现蛋白质分子(抗IgG)在传感器表面的固定。探讨了半胱氨酸自组装及IgG抗体固定等一系列实验条件及参数对传感器性能的影响。传感器的频率响应和IgG的浓度在0.33～98.91μg/mL范围内具有良好的线性关系。在0.5 mol/L NaCl十0.01 mol/L NaOH溶液中,蛋白质层可容易地被洗脱,使免疫传感器获得再生。

可再生使用的磁性纳米修饰C反应蛋白电流型免疫传感器

利用Fe3O4(核)/Au(壳)(简称GMPs)标记C反应蛋白酶标抗体(HRP-anti CRP),构建了一类新型的磁性纳米探针(HRP-anti CRP/GMPs),将其修饰在丝网印刷电极(SPCE)表面构建了可再生使用的CRP安培型酶联免疫传感器。首先将多壁碳纳米管(MCNTs)-硫堇(Thi)-Nafion复合物固定于SPCE表面制备了基底电极SPCE/MCNTs-Thi-Nafion;进而外加磁场在SPCE背面,将HRP-anti CRP/GMPs探针吸附固定在基底电极表面。获得了免疫电极(SPCE/MCNTs-Thi-Nafion/HRP-anti-CRP/GMPs)在含CRP溶液中温育后,对CRP检测线性浓度范围为0.1 ng/mL～110 ng/mL,检测下限为0.04 ng/mL(3σ)。上述磁性探针表面具有较高的抗体和酶标记容量,故对待测物捕获能力大大提高,且可增加传感器的灵敏度。通过外加磁场,该类探针易于实现在平面型的SPCE电极表面固定和洗脱;这不仅简化了探针在电极表面的固定步骤,而且使得该类免疫传感器可再生利用,降低了使用成本。此传感器集分离、富集和检测于一体,具有灵敏度高、结果稳定性好、可再生使用等优点,有望用于人血清中痕量CRP的快速现场检测。