四羧基苯基卟啉的NADH光电化学生物传感器性能研究

成功地构建了基于四羧基苯基卟啉(TCPP)为光敏染料的NADH光电化学生物传感器。利用红外光谱描述TCPP与TiO2纳米晶间的相互作用;使用循环伏安法研究修饰电极TCPP/TiO2/FTO的电化学、光电化学及对生物分子NADH展现出的传感器性能。研究发现:TCPP染料分子与TiO2纳米晶通过桥连和螯合作用紧密结合;在380nm光照下,修饰电极TCPP/TiO2/FTO对NADH表现出良好的传感器性能,检出限0.359 2μM,灵敏度3.603×10-2μA M-1cm-2,线性范围为0~8.0μM,而且重现性良好。

TiO_2-BiVO_4异质结复合材料的制备及其在光电化学生物传感器中的应用

以异丙醇钛为钛源,采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备二氧化钛(TiO_2)微球,然后以水热法制备出TiO_2微球与钒酸铋(BiVO_4)的异质结复合纳米材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对复合纳米材料进行表征.并利用时间-电流(I-T)曲线研究了材料的光电性能.由于BiVO_4的禁带间隙较窄,从而提高了所得复合材料在可见光区的光电性能.将所制备的TiO_2-BiVO_4异质结作为支架负载葡萄糖氧化酶(GOx),进而制备出光电化学葡萄糖传感器,该传感器表现出良好的灵敏度,其线性范围为0.05~8mmol/L,检测限为0.02 mmol/L.

基于Au NPs@g-C_(3)N_(4)及目标物循环扩增构建miRNA光电化学生物传感器

为实现对microRNA-141(miRNA-141)的准确灵敏检测,该文利用纳米金修饰的氮化碳(Au NPs@g-C_(3)N_(4))作为基底修饰性材料结合T7核酸外切酶参与的目标物循环扩增过程构建高灵敏的光电化学(PEC)生物传感器。首先将具有优异光稳定性和光电特性的Au NPs@g-C_(3)N_(4)修饰在电极表面。通过Au-N键固定S1-S2后,孵育封闭剂己硫醇(HT)。当加入miRNA-141和T7核酸外切酶之后,目标物循环扩增过程被启动,导致电极表面暴露出大量单链S1。最终,通过DNA杂交引入S3-SiO_(2)复合材料,从而产生空间位阻效应,阻断外部电子供应和光捕获途径,进而导致PEC信号显著猝灭。由此构建了准确、灵敏检测miRNA的光电化学生物传感器。结果表明,光电流与miRNA浓度的对数呈现良好的线性关系,其线性范围为1 fmol/L~1 nmol/L,检出限为0.3 fmol/L。

光致电化学生物传感器中信号放大技术的应用进展

光致电化学(PEC)生物传感器是一种结合了电化学分析和光化学分析发展起来的一种分子检测技术,具有设备简单、灵敏度高、背景信号低等优点,广泛应用于分析检测、环境监测、食品安全和医学研究等领域。在光致电化学生物传感器中,光电活性物质在光激发通过电子调节机制产生光电流信号。其中,信号放大策略能提高产生的光电流信号,直接影响着检测的灵敏度,其放大效率与传感器的检测效果息息相关。为提高响应信号,通常还需要采用一些信号放大策略。该综述主要从纳米材料信号放大技术、酶催化信号放大技术和核酸信号放大技术等角度出发,进行详细的阐述。

基于催化发卡自组装和Ru(NH_3)_6^(3+)的核酸光电化学灵敏分析（英文）

基于催化发卡自组装反应(CHA)和电活性材料[Ru(NH_3)_6]Cl_3,发展了一种"信号增强"型光电化学生物传感器,实现了核酸的灵敏检测.首先,采用逐层离子吸附法(SILAR)将CdS固定于TiO_2/ITO电极表面.光电材料CdS不仅能够将TiO_2的吸收范围从紫外光区拓展到可见光区,而且还能提高光电转换效率.之后,通过Cd-S键将捕获DNA(C-DNA)固定于CdS/TiO_2/ITO电极表面.与此同时,将Au结合的发卡DNA探针1(Au-HP1),发卡DNA探针2(HP2)和目标DNA(T-DNA)混合物于溶液中进行CHA反应,得到大量的Au-HP1:HP2复合物.再通过Au-HP1:HP2复合物与C-DNA的杂交反应将大量的双链DNA引入到电极表面.最后,将电活性物质Ru(NH_3)_6^(3+)嵌入DNA的磷酸骨架中,从而使得光电流大幅度的增强.该光电生物传感器检测核酸的线性范围为10 fmol·L^(-1)到1500 fmol·L^(-1),检测线为6.19 fmol·L^(-1),在生物分析、新药筛选以及疾病的早期诊断等方面具有潜在的应用前景.

PDA修饰的二氧化钛纳米晶葡萄糖生物传感器研究

在本工作中,以钛箔为基底,制备了具有暴露(001)和(101)晶面的单晶锐钛矿TiO_(2)薄膜,通过紫外光沉积得到了含有聚多巴胺(PDA)的晶面。(001)和(101)晶面所形成的面异质结提高了TiO_(2)纳米晶的光生电荷自分离能力;PDA的涂覆不仅拓宽了TiO_(2)/PDA电极材料的光吸收能力,还增加了对目标酶分子的吸附,促进了酶促反应的发生。通过进行葡萄糖测试,所构建的TiO_(2)/PDA/GOx生物传感器在0~3 mM的线性范围内灵敏度达到10.51μA·mM^(-1)cm^(-2),检测限较低(LOD)为0.046μM(S/N=3)。