基于rGO-AuNPS修饰丝网印刷电极的电化学生物传感器快速检测甲基对硫磷

目的:实现对甲基对硫磷的快速检测。方法:基于金纳米颗粒和还原氧化石墨烯制备了用于对甲基对硫磷进行定量检测的乙酰胆碱酯酶传感器。采用层层组装方法,将还原氧化石墨烯、金纳米颗粒、乙酰胆碱酯酶依次修饰在丝网印刷电极表面。对传感器的催化活性、阻抗特性、传感器的抑制率与甲基对硫磷浓度的关系、实际样品检测进行了评估。结果:制备的乙酰胆碱酯酶生物传感器对乙酰硫代胆碱氯化物表现出优异的亲和力,米氏常数为2.76 mmol/L。在最佳条件下,可以有效检测甲基对硫磷,线性范围为5~500 ng/mL,检出限为0.692 ng/mL。结论:该方法操作简单、成本低、稳定性好,适用于有机磷类农药的快速检测。

基于分子动力学的丝网印刷柔性传感器电极导电性机理研究

目的研究提高丝网印刷柔性传感器电极的导电性,为提升柔性传感器的电学性能提供参考依据。方法首先采用分子动力学(Molecular Dynamic,MD)模拟方法,建立在Wenzel模型下导电银浆团簇在不同粗糙因子下的对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)表面铺展的分子动力学模型,其次分别计算各体系下的结合能,用以表征不同体系下PET表面对导电银浆团簇结合能力,接下来通过丝网印刷实验的方法探究银浆与不同粗糙因子PET的结合能力对传感器电极的导电性的影响。结果仿真结果表明,导电银浆团簇在不同粗糙因子的PET表面的铺展过程中会陷入粗糙表面的凹陷处,且导电银浆与基材的结合能随着PET粗糙因子的增加而增加。实验结果表明,使用不同粗糙因子的PET作为承印物能显著提升电极的导电性。相比于未处理的PET,随着粗糙因子的增加,导电线条的电导率逐渐升高,电阻率逐渐降低,方块电阻逐渐降低。电导率最大提升了77%,电阻率最大下降了43%,方块电阻最大下降了38%。结论导电银浆在粗糙表面铺展的过程中会渗入基材的凹陷处,增加了吸附点位,使得银浆与基材的结合更加紧密,银颗粒之间距离变小导电性增强。因此为了增加导电线条的导电性可以适当增加基材的粗糙度。

肿瘤治疗电场的双层金属丝网传感器电场测试方法研究

目的提出并验证了一种双层金属丝网传感器(MWMS)测量肿瘤治疗电场(TTFields)的新方法。方法通过COMSOL建立圆柱模型并进行仿真,验证了双层MWMS的有效性。明胶和NaCl按照一定比例配置来模拟头颅内部组织和用猪肌肉替代肿瘤组织,并设计单层MWMS测量系统验证单层MWMS测量效果。结果仿真结果表明,双层MWMS在测量精度上明显优于单层MWMS。实际测试结果表明,单层MWMS可以测出模拟头颅内部组织区域的电场强度和猪肌肉所在位置。结论双层MWMS为TTFields的电场测量提供了更加精确的工具。

基于Fe_3O_4@Au磁性纳米粒子修饰丝网印刷电极的微囊藻毒素免疫传感器研究

将核壳型Fe3O4@Au磁性纳米粒子修饰在丝网印刷工作电极表面,再通过纳米金和微囊藻毒素-(亮氨酸-精氨酸)抗体(anti-MCLR)之间的吸附作用,将抗体固定于电极表面,以牛血清白蛋白(BSA)封闭非特异性吸附位点,制得了检测MCLR的电流型免疫传感器。该传感器基于直接竞争的免疫分析模式,以辣根过氧化物酶偶联的微囊藻毒素(MCLR-HRP)为标记物,用差分脉冲伏安法检测微囊藻毒素,在优化的实验条件下,此免疫传感器响应的峰电流值与微囊藻毒素浓度在0.79～12.9μg/L范围内呈良好的线性关系,检测限为0.38μg/L。对实际水样进行了微囊藻毒素的加标回收实验,回收率在95%～107%之间。此免疫传感器具有测定速度快、灵敏高、携带方便等优点。

基于纳米金修饰丝网印刷电极的乙醇生物传感器

在丝网印刷电极上利用吸附法固定乙醇脱氢酶,并用纳米金进行修饰,以铁氰化钾为介体制作了用于酒精检测的一次性乙醇脱氢酶电极试纸。纳米金颗粒修饰酶电极,极大地改善了电极电流响应,提高了传感器的灵敏度。此乙醇传感器的响应时间仅为25s,灵敏度为0.06μA(mmol/L)-1,线性浓度测量范围为1.0mmol/L至10mmol/L。

基于碳纳米管修饰丝网印刷碳糊电极的葡萄糖和尿酸生物传感器

在丝网印刷碳糊电极上利用吸附法固定葡萄糖氧化酶或尿酸酶，并用碳纳米管进行修饰，铁氰化钾作为电子传递剂，制作用于测量人体血浆中葡萄糖和尿酸浓度的生物传感器．葡萄糖传感器的响应时间仅为5s，响应电流范围为1．2～30μA，线性测量范围为1～33．3mM，尿酸传感器响应时间为和电流范围分别为50s，0．7～14μA，线形测量范围是2～20mg／dL．用碳纳米管修饰酶电极，改善了电极表面条件，加快了电极反应速度，并提高了传感器的灵敏度．通过碳纳米管修饰电极，葡萄糖传感器的灵敏度从0．3338μA／mM提高到0．8432μA／mM，尿酸传感器的灵敏度从0．4028μA／（mg／dL）提高到0．7138μA／（mg／dL）．

用于检测癌胚抗原CEA的丝网印刷免疫传感器

采用溶胶-凝胶技术将电子媒介体亚甲基蓝和辣根过氧化物酶（HRP）标记的癌胚抗原（CEA）固定在一次性丝网印刷碳电极表面,制备了CEA免疫传感器.该免疫传感器在含CEA样品的溶液中培育后,抗原-抗体免疫结合物的形成会阻碍HRP活性中心与亚甲基蓝之间的电子传递,使HRP对H2O2电催化氧化的效率降低.循环伏安和计时电流法用于研究免疫电极的电化学特性,在优化的条件下催化效率的降低与CEA质量浓度分别在1.0～6.0 μg/L和6.0～138 μg/L范围内成线性关系,检出限为0.4 μg/L,测定的组内和组间相对标准偏差分别为7.4%和11.2%.该测定无须分离、洗涤步骤,分析时间短,操作方便,检测成本低,具有实际应用价值.

基于丝网印刷碳电极的微囊藻毒素-(亮氨酸-精氨酸)的电流型免疫传感器

将微囊藻毒素-（亮氨酸-精氨酸）-鸡卵白蛋白（Microcystin-（leucine-arginine）-ovalbumin,MCLR-OVA）固定在锇联吡啶聚（4-乙烯基吡啶）聚合物修饰的丝网印刷碳电极表面,制备了一种检测MCLR的电流型免疫传感器。该传感器基于间接竞争免疫分析模式,以辣根过氧化物酶偶联的羊抗鼠免疫球蛋白抗体为标记物。其电流信号响应与MCLR的浓度在0.43~10.72 mg/L范围内呈负线性相关,检出限为0.17 mg/L。3种实际水样的平均添加回收率为83%~121%,相对标准偏差为3.6%~7.6%。本方法为MCLR的环境监测提供了科学依据。

基于丝网印刷电极的阻抗型免疫传感器用于检测烯效唑

采用循环伏安法在丝网印刷碳电极表面电聚合聚苯胺/壳聚糖复合膜,利用静电吸附作用固定烯效唑抗体,制备了检测烯效唑的阻抗型免疫传感器。采用循环伏安法和电化学阻抗谱对电极修饰过程进行了表征,并考察了缓冲溶液p H值、温育温度及时间对免疫反应的影响。在优化的条件下研究了免疫传感器的性能。此免疫传感器具有灵敏度高、特异性强、重现性和稳定性好的特点,对烯效唑的线性检测范围为0.01~100 mg/L,相关系数为0.999,检出限为8μg/L（3σ）。白菜样品中添加0.05,0.10和1.0 mg/kg烯效唑,平均回收率为98.5%~104.6%,相对标准偏差为3.3%~4.3%,检测结果与气相色谱法的检测结果相符。

基于纳米MnO2二茂铁修饰丝网印刷碳电极的尿酸生物传感器研究

在丝网印刷碳电极上修饰纳米MnO2，并利用戊二醛和β－环糊精交联固定尿酸酶，以二茂铁作为电子媒介体，研制用于测定尿酸浓度的生物传感器。实验结果表明，纳米MnO2降低了电子媒介体二茂铁的氧化还原反应电位，且纳米MnO2与电子媒介体二茂铁在尿酸生物传感器中表现出协同增效效应。该尿酸生物传感器线性响应范围是6．0×10^-6～1．2×10^-3mol／L，检出限为3．0×10^-6mol／L。用纳米MnO2修饰酶电极．改善了电极表面条件，加快了电极反应速率，提高了尿酸传感器的灵敏度。

分子印迹膜修饰丝网印刷电极传感器的研究进展

分子印迹膜(MIM)对目标分子具有特异识别性和高选择性。丝网印刷电极(SPE)具有高灵敏度、低成本、设计灵活和一次性可抛性。因此,MIM修饰的SPE传感器技术具有开发低成本、方便、高识别和高灵敏度的商业化传感器的优势,应用前景广阔。但目前该技术在膜修饰技术,特性表征技术,电极制备材料筛选等方面的研究还远远不足。本文针对SPE与MIM联用技术,对MIM,SPE,以及MIM修饰SPE传感器电极的研究进展进行了概述,以便为进一步研究提供参考。

丝网印刷生物传感器及其在食品与发酵中的应用

介绍了基于丝网印刷技术的生物传感器,提出了一般用丝网印刷技术制作酶电极的材料及步骤,并分析了丝网生物传感器在食品及发酵行业中的应用。

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。

壳聚糖固定双酶的丝网印刷胆固醇传感器的制备及应用

以亚甲基蓝为电子媒介，通过壳聚糖固定胆固醇氧化酶和辣根过氧化酶在丝网印刷电极表面，制成了一种新型胆固醇生物传感器，实现了低电位下对胆固醇的间接测定。循环伏安法和恒电位法用于研究修饰电极的电化学特性，在优化的试验条件下，安培法对胆固醇响应的线性范围为2．0×10^-5～3．0×10^-3mol·L^-1，检出限（38／N）为5．0×10^-6mol·L^-1。用同一支电极对6．0×10^-4mol·L^-1胆固醇溶液进行10次连续测定，测定值的相对标准偏差为4．6％，用3支电极做相同试验，测得相对标准偏差为6．2％。应用此传感器测定了血清样品中胆固醇含量，测定值的相对标准偏差（n=5）以及回收率试验结果依次在2．3％～6．1％之间及94．3％～105．2％之间。

普鲁士蓝修饰丝网印刷电极的葡萄糖生物传感器

在丝网印刷电极上,通过电沉积普鲁士蓝和溶胶-凝胶固定酶两步修饰法,制得一种葡萄糖生物传感器。该传感器利用普鲁士蓝对酶催化反应产物之一的过氧化氢的选择性催化还原特性,实现对葡萄糖的检测。在-0.05V工作电位下,传感器灵敏度3.289μA/(mol/L),线性范围5.00×10-6～2.44×10-3mol/L,检测极限1.43×10-6mol/L,并具有良好的重复性、稳定性和抗干扰能力。同时对小鼠血清样品中的葡萄糖进行检测,该传感器具有实际应用价值。

丝网印刷技术在平板式汽车氧传感器制作中的应用

平板式汽车氧传感器在节能环保中担任着重要的角色。将丝网印刷技术应用到平板式汽车氧传感器的制作中已经得到认可。本文将结合本课题组的研究对制作平板式汽车氧传感器时丝网印刷的各种参数做简单介绍。

苯胺纳米线修饰的丝网印刷多环芳烃免疫传感器的研制

持久性有机污染物（Persistent Organic Poilutants，POPs）所引起的环境污染问题是影响世界环境安全的重要因素。研究表明，POPs污染的严重性和复杂性远远超过常规环境污染物，很多POPs不仅具有致癌、致畸、致突变性，而且还具有内分泌干扰效应，直接威胁野生动物甚至人类的生存和繁衍。其危害具有隐蔽性和突发性特点，已成为所谓的“化学定时炸弹”，一旦发生重大污染事件或出现恶性病变，会产生灾难性后果，严重影响经济和社会的稳定。苯并芘等多环芳烃是持久性环境有机污染物（POPs）的一种。

用于DNA杂交检测的丝网印刷型生物传感器的研究

将单链DNA(ssDNA)固定到丝网印刷碳电极上构成电化学DNA传感器,采用电化学指示剂,建立DNA杂交的检测方法。Co(phen)33+电化学指示剂通过钴盐与配体邻菲罗啉络合制备,采用等离子发射光谱法(ICP-AES)和核磁共振法(NMR)表征功能基团,采用循环伏安法(CV)分析指示剂的电化学特性,并以此为基础研究ssDNA在电极表面的固定及DNA杂交过程。本研究探讨了直接吸附、静电吸附与键合等3种ssDNA在电极表面的固定方法,结果表明,静电吸附法和键合法具有较高的ssDNA固定量,采用静电吸附法固定探针的电极杂交目标DNA后,Co(phen)33+易于嵌入双链DNA(dsDNA)中,CV峰电流(ip)信号随目标DNA浓度增加。本研究采用静电吸附ssDNA的电极检测DNA杂交,实验表明,当探针固定液中ssDNA浓度为5 mg/L时,目标DNA浓度在6.65×10-8～4.26×10-6mol/L范围内,Co(phen)33+在dsDNA修饰电极上ip值与DNA浓度呈良好的线性关系,R2为0.9819。本研究为建立新的微生物分子分型手段提供了初步依据。

基于纳米金/聚多巴胺修饰丝网印刷电极的免疫传感器检测水中苯并芘的研究

采用一次性丝网印刷电极为基底,将纳米金/聚多巴胺颗粒修饰在电极表面,固定苯并芘抗原,再依次与一抗和辣根过氧化物酶(HRP)标记二抗作用,以对苯二酚为HRP催化过氧化氢反应的电子中介体进行电化学监测。采用竞争法检测水样中苯并芘的含量,结果表明,在0.05~5 000 ng/m L的浓度范围存在线性响应,其最低检测限可达0.035 ng/m L。

基于丝网印刷技术的葡萄糖厚膜传感器的研究(摘要)

近年来,应用丝网印刷技术,并通过化学交联的方法将酶用牛血清白蛋白和戊二醛交联固定并修饰到电极表面来制备微型生物传感器是一种研究较多的方法。其主要的优点是制作方便,成本低廉,通过工艺上的控制能够使同一批电极之间的互换性较好,从而达到批量制作和产业化的要求。本文应用主客体包络的方法。