闭合式无线纳米孔电极的一步法制备及单颗粒检测研究

以锥形石英固体纳米孔为模板,通过化学法制备具有金纳米结构的纳米孔尖端,从而实现一步法简单、快速地制备直径为30 nm的闭合式无线纳米孔电极(CWNE);探讨了制备过程中反应物浓度对制备过程的影响,制备成功率高达85.7%,RMS噪音低至4.2 pA.以金纳米颗粒碰撞电极实验为电化学测量模型,获得了单个颗粒与纳米孔电极相互作用的信号,验证了闭合式无线纳米孔电极对微秒级电信号的皮安级电流分辨能力,为进一步探索纳米界面上的电子传递过程提供了稳定的测量界面.

闭合式无线纳米孔电极检测单个外泌体

单个体电化学通过在限域电化学测量界面上检测单个纳米粒子、单个脂质体、单个细胞等的电化学特性,实现对单个体各向异性的研究.这种高度灵敏的电化学方法能够快速测量并区分纳米级单个体的大小和表面电荷等.目前,已在单颗粒催化、环境监测和细胞分析等领域得到应用.本研究通过使用尺寸可控的石英纳米孔作为模板,将贵金属金沉积在石英纳米孔尖端,以形成用于单个体测量的纳米级电化学限域界面,从而制备具有高灵敏度的闭合式无线纳米孔电极.利用该电极构建了单个体电化学测量体系,实现了单个外泌体的检测,获得了信噪比高达25.1的单个外泌体碰撞信号,电化学测量平均电流幅值为15.1pA,单个信号持续时间为0.4ms,从而实现了单个外泌体与纳米电极间动态相互作用的实时测量.