基于SiO_(2)纳米颗粒的无标记化学发光氯霉素适体传感器

经由食物链长期摄入氯霉素残留物会给人体带来各种危害和疾病。因此,建立快速、准确且高灵敏的食品中氯霉素检测方法具有重要意义。采用溶胶-凝胶法制备了表面氨基化的SiO_(2)纳米颗粒,并用X射线衍射、透射电镜和红外光谱对其进行了表征。然后,利用酰胺键和碱基互补配对作用在SiO_(2)纳米颗粒表面依次组装互补DNA链和氯霉素适配体,成功构建了无标记化学发光氯霉素适配体传感器。该传感器制备简便,其中的氯霉素适配体既可作为生物识别元件,又可与苯甲酰甲醛反应产生化学发光信号,无需标记信号分子。该传感器的氯霉素检出限为3.26×10^(-9) mol·L^(-1),且选择性较好。将该传感器应用于实际样品中进行加标,回收率在94.67%~103.00%之间,表明该适体传感器可用于食品中氯霉素的检测。

基于氧化石墨烯荧光适体传感器的胰岛素检测

采用荧光基团(FAM)标记的核酸适体作为识别元件,氧化石墨烯为淬灭剂,建立了一种高选择性、高灵敏度的核酸适体传感器。核酸适体与氧化石墨烯结合后,荧光淬灭,此时溶液无荧光;加入胰岛素后,溶液中荧光得到恢复。利用荧光分析法检测加入胰岛素前后,溶液中荧光强度的变化,获取了荧光适体传感器的线性度和灵敏度,实现对胰岛素浓度的测定。结果表明,在5×10^(-8)~1×10^(-5)mol/L范围内,胰岛素的浓度与溶液中荧光强度有良好的线性关系,检出限为10 nmol/L。采用此方法检测胰岛素,操作简便,检测速度快,准确性高,选择性好,检出限低。

基于氧化石墨烯荧光适体传感器的多巴胺检测

以修饰有荧光基团（FAM）的多巴胺核酸适体作为识别元件,氧化石墨烯为猝灭剂,构建了光学适体传感器用于检测多巴胺。通过π-π堆积作用力,氧化石墨烯以共振方式把核酸适体上FAM能量转移到其表面,荧光信号消失;加入多巴胺后荧光恢复,荧光强度恢复的大小与多巴胺浓度呈正相关关系。实验优化结果表明,在反应时间5 min和10μg/mL氧化石墨烯条件下,氧化石墨烯可以达到对FAM的最高猝灭效率;25min孵育后,多巴胺恢复荧光强度达到稳定;传感器线性检测范围为1-500μmol/L,检测限达到1μmol/L。所制备传感器具有检测范围宽、检测速度快、特异性强以及检测成本低等优点。

聚吡咯在气体传感器中的应用

利用聚吡咯(PPy)导电聚合物构建的气体传感器可检测常见的无机气体和可挥发性有机物(VOCs)。综述了PPy基气体传感器的制备、气敏机制及其在气体检测方面的应用。影响其气敏性能的重要因素包括掺杂(特别是质子酸掺杂)、复合或填充处理、制备工艺、被检测气体或蒸气的性质及外界条件等。

用于三磷酸腺苷检测的电流型适体传感器

为了检测三磷酸腺苷(ATP)的浓度,通过Au-S键将巯基修饰的三磷酸腺苷的适体ssDNA自组装到薄膜金电极上,制备了一种可灵敏准确地检测ATP浓度的电流型适体传感器。首先研究了薄膜金电极的制备方法,接着研究了三磷酸腺苷的适体ssDNA在薄膜金电极上的组装方法,然后利用循环伏安法研究了自组装适体传感器在K3Fe(CN)6溶液中的响应电流与被测物ATP浓度之间的关系,最后对自组装适体传感器的线性度和重复性进行了分析。实验结果表明:自组装的电流型适体传感器在检测ATP浓度时,传感器的检出限为109 mol/L,线性范围10-9～10-5 mol/L,线性度为0.996 7。自组装的ATP适体传感器检出限低,线性检测范围宽,重复性好。

基于纳米金标记的适体传感器的研制

采用乙醇热溶剂法合成了TiO2纳米带,将所合成的TiO2纳米带与可卡因适体和壳聚糖混合后修饰到玻碳电极上,研制了一种新型的适体传感器用于可卡因的检测。考察了适体传感器的电化学特性,同时研究了适体传感器进行检测电解液的pH值、培育时间和反应时间等实验条件对传感器性能的影响。该传感器在可卡因浓度为1×10-6～1.5×10-4 mol/L的范围内有良好的线性关系,检测下限为4.0×10-7mol/L。实验结果表明:该适体传感器操作简便、灵敏度高、选择性好,具有良好的重现性和稳定性。

基于共面薄膜金电极的三磷酸腺苷适体传感器

为了检测三磷酸腺苷（ ATP）的浓度,利用微系统（ MEMS）技术小批量加工薄膜金电极,采用自组装法将巯基修饰的三磷酸腺苷适体固定到金电极表面,以三磷酸腺苷适体作为识别元件,构建了一种基于共面薄膜金电极的三磷酸腺苷适体传感器。依据核酸磷酸骨架荷负电特性静电排斥[Fe（CN）6]3-/4-所引起的阻抗变化实现对ATP浓度的检测。首先采用电化学阻抗谱法研究了裸金电极及ATP加入前后、6-巯基己醇封闭电极前后以及不同自组装时间（3,8,15,24和30 h）条件下,电极在电化学阻抗溶液中阻抗值变化。然后研究了不同浓度ATP适体传感器的电化学阻抗谱以及适体传感器的线性度和重复性。结果表明,在自组装时间为24 h,使用6-巯基己醇封闭金电极的条件下,此传感器线性测量范围可达到1~500 nmol/L,检出限为1 nmol/L,线性相关系数为0.9842。此传感器制作简单,检出限低且重复性好。

基于核酸适体传感器的黄曲霉毒素B1检测研究进展

食物中存在毒性和致癌性较强的黄曲霉毒素B1(AFB1),目前常规的检测方法有薄层色谱法、高效液相色谱法、液相色谱-串联质谱法和免疫分析法,但都存在一定局限性.基于核酸适体传感器的AFB1检测研究取得了一定成果,基于电化学核酸适体传感器、光学核酸适体传感器和PCR核酸适体传感器的3种新型检测技术各有利弊,将血糖仪作为检测仪器、与核酸适体传感器相结合检测AFB1的思路有待实验验证.未来基于生物识别元件和磁性材料的磁亲和固相萃取法与核酸适体传感器相结合进行AFB1检测,有望获得突破.

基于核酸适体传感器检测IgE研究进展

综述了利用电化学核酸适体传感器、光学核酸适体传感器和压电核酸适体传感器检测Ig E的原理、检测限及线性范围等的研究现状,认为将纳米技术运用到适体传感器检测Ig E,将会成为未来的研究方向.

纳米材料在适体传感器中的应用研究进展

由于纳米材料具有大的比表面积、良好的生物相容性、优良的电子传递能力,其在适体传感器领域有广泛的应用。将纳米材料应用于适体传感器能提高适体传感器的灵敏度以及实现高通量检测。该文主要从纳米材料在适体传感器中的应用和基于纳米材料的适体传感器的发展前景两方面进行综述。

基于纳米金/蔗糖酶构建核酸适体传感器检测盐酸多巴胺

采用核酸适体做捕获探针,纳米金-蔗糖酶-互补DNA偶合物做检测探针,构建竞争型核酸适体传感器,并结合血糖仪实现对盐酸多巴胺的检测。未加靶目标时,检测探针与核酸适体通过碱基互补配对结合;加入靶目标后,核酸适体与靶目标强亲和力竞争结合,使检测探针脱离捕获探针并催化蔗糖转化为葡萄糖,通过血糖仪检测葡萄糖浓度间接检测盐酸多巴胺浓度。结果表明,在靶目标孵育时间和蔗糖酶催化时间分别为30 min和120 min时,盐酸多巴胺的线性检测范围为0.45~10 mmol/L,相关系数为0.997。对8.0、3.0、0.8 mmol/L盐酸多巴胺标准液进行多次测量,相对标准偏差分别为0.9%、1.4%、4.8%。所制备传感器具有操作简单、稳定性好、选择性高的特点,不仅拓宽了血糖仪对其他非糖标志物的检测,而且在医疗卫生和食品安全检测领域具有应用潜力。

基于荧光共振能量转移的核酸适体传感器研究

基于荧光共振能量转移的原理,以修饰于核酸适体上的FAM作为能量供体,以氧化石墨烯作为能量受体,构建了荧光适体传感器,分别对不同浓度的胰岛素和多巴胺进行检测.结果表明,胰岛素的线性检测范围为0.05~10μmol/L,多巴胺的线性检测范围为1~500μmol/L,当胰岛素和多巴胺检测浓度相同时,胰岛素检测信号远强于多巴胺.对胰岛素和多巴胺分别进行特异性实验,发现该传感器对胰岛素和多巴胺有较强的特异性.说明基于荧光共振能量转移的核酸适体传感器不仅可实现多种物质的微量检测,还具有较强的选择性,在生物和医药检测领域应用前景广阔.

基于石墨烯猝灭及核酸外切酶辅助循环放大适体传感器检测ATP

基于核酸外切酶Ⅲ（ExoⅢ）辅助分析物循环放大原理,结合石墨烯（G）的超高荧光猝灭能力,以三磷酸腺苷（ATP）作为模型分析物,构建了一种新型的荧光探针,实现了ATP的高灵敏检测。两条DNA链各包含一部分ATP适体序列,其中1条DNA链的3＇端修饰有荧光染料异硫氰酸荧光素（FITC）。当模型分析物不存在时,两条DNA链通过非共价π-π堆积作用吸附在G表面,导致FITC的荧光猝灭。当目标物ATP存在时,两条DNA链与目标物ATP进行特异性结合,形成一双链夹心结构,随后加入ExoⅢ,由于ExoⅢ可对该双链夹心结构的3＇凹陷末端进行逐步水解,释放出目标物ATP和游离的FITC。释放出的目标物ATP可继续进入下一循环,不断产生游离FITC,游离FITC将脱离G表面,从而导致体系的荧光恢复,并且恢复的荧光强度与ATP浓度在0.02~1μmol/L范围内存在良好的线性关系,检出限（S/N=3）为9 nmol/L。

适体传感器的电化学阻抗谱研究

电化学阻抗谱是以小振幅的正弦波电位(或电流)为扰动信号的电化学分析方法。它是研究电极表面生物敏感膜的形成、电极过程动力学以及测定固体电解质电导率的重要工具。以适体为新一代生物识别分子所构成的适体传感器,被用于蛋白质、药物和核酸的检测。电化学阻抗谱是表征和检测适体传感器识别前后电极界面性质变化的一种较新且强有力的分析技术,可以定量测定配体及实时研究适体与配体结合过程的动力学特性。本文在简要介绍电化学阻抗谱基本原理和分类的基础上,详细综述了近三年来电化学阻抗谱在适体传感器方面的研究应用。

检测三磷酸腺苷的交流阻抗型适体传感器

摘要：将一端标记具有可逆电化学行为的电活性基团二茂铁、另一端标记巯基的三磷酸腺苷（ATP）适体SS—DNA组装到薄膜金电极上，构筑了一种可灵敏检测ATP浓度的交流阻抗型适体传感器。首先研究了适体传感器的自组装方法，然后利用交流阻抗法研究了适体传感器在铁氰化钾（K3Fe（CN）6）和亚铁氰化钾（K4Fe（CN）6）混合溶液中的电极表面电子传递阻抗和被测物ATP浓度之间的关系，最后对自组装的阻抗型适体传感器的电化学特性进行了分析。实验表明：利用自纽装的适体传感器检测ATP浓度时，适体传感器检出限低，线性检测范围宽，重复性好，其中检出限为0．5μmol／L，线性检测范围为0．5～100μmol／L，线性度为0．9989，连续5次测量的相对标准差为1．5％。

基于聚集诱导发光的荧光适体传感器检测Ag^+

基于9,10-二苯乙烯基蒽季铵盐(9,10-distyryl sulfonium quaternary ammonium salt,DSAI)的聚集诱导发光现象,利用适配体识别技术与荧光共振能量转移技术用于对Ag^+进行检测的方法。当有Ag^+加入时,目标物与适配体通过特异性结合形成U型结构,使适配体构象改变,同时,适配体脱离黑磷纳米片的吸附,DSAI和适配体通过静电吸附作用及疏水相互作用结合,溶液体系荧光增强。以Ag^+为检测目标,构建基于聚集诱导发光现象的荧光适体传感器的检测方法,在0.01~100 ng/mL质量浓度范围内呈良好线性关系,检测限为0.002 ng/mL。由于其简单、易操作、低成本、高灵敏度和选择性,该适配体传感器可以扩展到检测其他目标。

基于量子点标记的可卡因适体传感器的研制

以可卡因适体为分子识别物,CdS量子点为检测物,制备了一种新型灵敏的电化学可卡因适体传感器。首先将巯基化的可卡因适体固定到金纳米颗粒修饰的玻碳电极,将CdS量子点标记到合成DNA,再与可卡因适体互补的DNA同时结合在金纳米颗粒上,通过可卡因适体与互补DNA碱基配对连接到电极。当向溶液中加入可卡因时,由于可卡因与可卡因适体的结合能力强于碱基对之间的结合力,使得CdS脱落下来,通过溶出伏安法检测Cd2+的溶出峰电流来实现对可卡因的间接测定。通过金纳米粒子的信号放大作用,提高了传感器的灵敏度。线性范围为1.0×10-10～5.0×10-8mol·L-1,检出限为4×10-11mol·L-1。

基于核酸适体传感器的ATP浓度检测系统设计

针对核酸适体电流型传感器信号弱、噪声高、测量难的特点,设计一种可准确检测三磷酸腺苷(ATP)浓度的核酸适体传感器检测电路。该电路主要包括恒电位电路、I/V转换电路、多级放大电路、带通滤波和锁相放大电路。利用循环伏安法研究并分析了核酸适体传感器的输出电压与被测物ATP浓度之间的关系。测试结果表明:电流型核酸适体传感器检测系统具有很高的信噪比、较好的灵敏度和线性度,线性度为0.994 0,能够满足现场快速准确测试的需求。

凝血酶电化学适体传感器

凝血酶是一种由凝血酶前体形成的丝氨酸蛋白质水解酶,具有催化纤维蛋白元变成纤维蛋白,促进血液凝固和调控凝血等作用,在揭示肿瘤的发生机制及作为早期诊断、疗效及愈后判断依据等方面有着非常重大的意义。由于血液中凝血酶的浓度达nmol/L,建立简单、快速、高灵敏度检测凝血酶的方法具有非常重要的意义。将SELEX技术筛选出的适体作为识别元件与电化学生物传感器相结合构建电化学适体传感器,集成了适体和电化学传感器两方面的优势,既具有电化学传感器的高灵敏度、快响应、简单操作、低成本,又具有适体的高选择性和特异性,在凝血酶检测方面具有广阔的应用前景。该文主要介绍了适体的体外筛选方法、适体的特点、适体与凝血酶的结合作用;总结了电化学适体传感器的不同分类,捕获探针适体的固定化方法及目前所采用的电化学分析技术;重点评述了电化学响应信号放大技术在电化学适体传感器中的应用。

基于石墨烯化学修饰电极的适体传感器

采用石墨烯(RGO)作载体,凝血酶适体(TBA)作探针,凝血酶为目标蛋白,电化学阻抗谱(EIS)为检测技术,建立了检测蛋白质的新方法。由于RGO可增大电极有效表面积并提高电极表面电子传输速率以及TBA的特异性识别能力,此方法具有较高的灵敏度和良好的选择性。采用本方法检测凝血酶的线性范围为0.3～10 fmol/L,检出限为0.26 fmol/L。本研究将RGO应用于电化学适体传感器,证实了RGO修饰电极在电化学适体传感器领域中潜在的应用价值。