基于纳米金/多壁碳纳米管-普鲁士蓝-壳聚糖纳米复合物/蛋白A定向固定甲胎蛋白免疫传感器的研究

目的以金纳米粒子修饰的氧化铟锡(ITO)玻璃为基底电极,将多壁碳纳米管-普鲁士蓝-壳聚糖(MWNTs-PB-CHIT)纳米复合物及蛋白A(PA)共修饰于其表面固载抗体制得高灵敏甲胎蛋白(AFP)电流型免疫传感器。方法先在ITO电极表面电沉积一层纳米金,随后将MWNTs-PB-CHIT纳米复合物滴涂于ITO玻璃电极的纳米金膜上,最后利用壳聚糖的吸附性及在酸性(pH=6.5)环境的负电性,静电吸附蛋白A并定向固定甲胎蛋白抗体(anti-AFP),制得电流型免疫传感器。结果在最佳实验条件下,该传感器响应的峰电流值与AFP浓度在1.0～250.0ng/ml的范围内保持良好的线性关系,检测下限为0.5ng/ml,反应达到稳定电流所用时间为6min,并且电流值相对标准差小于3%。结论成功构建一次性使用、价格低廉的新型传感器电极材料。

普鲁士蓝@石墨烯-壳聚糖纳米复合物用于构建microRNA电化学传感器的研究

制备了基于普鲁士蓝(PB)、石墨烯(GN)、壳聚糖(Chi)的纳米复合物(PB@GN-Chi),并将其修饰在玻碳电极表面制得microRNA电化学传感器。实验发现,GN可有效提高敏感膜的导电性能和比表面积,增强PB在电极表面的稳定性和传感器的重现性。通过戊二醛的交联作用,将氨基化的捕获探针(ssDNA)固载在PB@GN-Chi修饰的电极表面,并用于miR-21的检测。以透射电子显微镜对纳米复合物的形态进行表征,采用循环伏安法、示差脉冲伏安法对传感器的电化学特性进行研究。实验结果表明,该传感器具有良好的稳定性和重现性,在2.8~2.8×10~4pmol/L浓度范围内,响应电流与miR-21浓度的对数呈线性关系,检出限为0.87 pmol/L,可用于miR-21的检测。

基于酶与金-普鲁士蓝磁性纳米复合物修饰电极的制备及其对H_2O_2的响应

利用磁场作用将金-普鲁士蓝磁性纳米复合物（Au-PB）固定于磁性碳糊电极（MCPE）表面,进而通过金-氨键组装辣根过氧化物酶（HRP）,根据Au-PB与HRP共同催化还原H2O2作用,制备了一种用于过氧化氢检测的修饰电极（MCPE/Au-PB/HRP）.利用循环伏安法（CV）和电化学交流阻抗谱（EIS）对电极的修饰过程进行了表征,初步研究了MCPE/Au-PB/HRP对不同浓度H2O2的响应性能,其检测灵敏度为42.28 m V/decade,线性响应范围为3.53×10-6～3.53×10-3M,相关系数为0.998 6,检测下限为1.96×10-6M.所制备的修饰电极响应迅速、灵敏度高、检测范围较宽,适用于微量H2O2的快速检测,为有机磷农药传感器的制备奠定了基础.

基于壳聚糖-纳米金/纳米普鲁士蓝/L-半胱氨酸修饰的葡萄糖传感器的研究

在金电极表面修饰带正电荷的L-半胱氨酸,再利用静电吸附作用固定纳米普鲁士蓝(nano-PB),然后利用壳聚糖-纳米金复合膜将葡萄糖氧化酶(GOD)固定于修饰电极表面,制成新型的葡萄糖传感器.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.在优化的实验条件下,该传感器在葡萄糖浓度为3.0×10-6～1.0×10-3mol/L范围内有线性响应,检测下限为1.6×10-6mol/L.此外该传感器具有响应快、稳定性好和选择性良好的特点,能有效排除常见干扰物质如抗坏血酸、尿酸等对测定的影响.

基于金-普鲁士蓝复合纳米粒子的电流型DNA传感器的制备

在玻碳电极(GCE)表面依次电聚合硫堇膜(PTh)、电沉积金-普鲁士蓝复合纳米粒子(PB-Au)和金纳米粒子(GN),利用GN比表面积大和生物相容性好的特性,进而固定单链DNA(ssDNA),制备一种电流型DNA传感器(GCE/PTh/PB-Au/GN/ssDNA).利用电化学交流阻抗技术(EIS)和循环伏安法(CV)对电极的修饰过程进行表征,以亚甲基蓝(MB)为杂交指示剂,利用微分脉冲伏安法(DPV)对DNA进行检测.结果表明,所制备的DNA传感器可以对DNA进行灵敏检测,在1.0×10^(-14)~1.0×10^(-6) mg/L范围内,DPV的峰电流与DNA质量浓度呈良好线性关系,工作曲线斜率为-13.4μA/decade,相关系数为0.994,检测下限为1.0×10^(-14) mg/L.所制备的传感器灵敏准确,不仅可用于基因检测,而且对重金属离子及其他有机污染物的检测也有重要研究价值.

普鲁士蓝包覆碳纳米管复合物修饰无酶过氧化氢传感器的研制及应用

本文通过在碳纳米管（ MWNTs ）表面原位自发还原形成普鲁士蓝纳米颗粒（ PB ），制备 PB 包覆的MWNTs纳米复合物（ PB@MWNTs），并将其修饰于电极表面，直接催化过氧化氢，成功制得了一种无酶过氧化氢传感器。由于PB和MWNTs对过氧化氢都有较好的催化能力，使得制备的传感器具有好的性能。该传感器在H2O2浓度为1．8x10-7mol.L-1-4．2x215;10-3mol.L-1范围内，呈良好的线性，检测下限达到8．0x10-8mol.L-1（S/N=3），灵敏度为71．8mol.L/mol/cm2。此外，传感器还表现出较好的稳定性、重现性和选择性。

纳米金-壳聚糖-血红蛋白/普鲁士蓝/金电极检测过氧化氢

在普鲁士蓝修饰的金电极上,通过纳米金/壳聚糖复合膜固定血红蛋白,研制了安培型过氧化氢生物传感器,线性范围和检测限分别为1～5000μmol/L和0.27μmol/L。

基于纳米金与碳纳米管-纳米铂-壳聚糖纳米复合物固定癌胚抗原免疫传感器的研究

采用纳米金(nano-Au)、多壁碳纳米管-纳米铂-壳聚糖的纳米复合物(MWNT-Pt-CS)及电子媒介体硫堇(Th)固载抗体制得高灵敏癌胚抗原免疫传感器.首先,于壳聚糖溶液中用NaBH4还原H2PtCl6,并将多壁碳纳米管分散于其中制得碳纳米管-纳米铂-壳聚糖纳米复合物,并将其滴涂在玻碳电极上成膜;然后,吸附电子媒介体硫堇制得硫堇/碳纳米管-纳米铂-壳聚糖(Th/MWNT-Pt-CS)修饰电极.利用壳聚糖和硫堇分子中大量的氨基固定纳米金并吸附癌胚抗体(anti-CEA);最后,用辣根过氧化物酶(HRP)封闭活性位点从而制得高灵敏电流型免疫传感器.在优化的实验条件下,该传感器响应的峰电流值与癌胚抗原(carcinoembryonic antigen)浓度在0.5～10和10～120ng/mL的范围内保持良好的线性关系,检测限为0.2ng/mL.

叶酸-壳聚糖-碳纳米管-顺铂复合物对卵巢癌细胞的体外抑瘤效应

目的探讨叶酸-壳聚糖-碳纳米管-顺铂(cisplatin-carbon nanotube-chitosan-folic acid,DDP-SWCNT-CHI-FA)复合物对人卵巢癌细胞的影响。方法制备DDP-SWCNT-CHI-FA复合物,测定复合物中顺铂的药载浓度;采用MTT法检测药物对卵巢癌细胞的作用;应用Western blot法检测SKOV3/DDP细胞中铜转运蛋白-1(human copper transporter-1,h CTR-1)的表达。结果 SWCNT-CHI-FA和FA-CHI携载顺铂的载药率分别为125.7%和46.08%;顺铂和DDP-SWCNT-CHI-FA对卵巢癌细胞株SKOV3的IC50分别为(8.27±0.39)μg/μl和(5.18±0.83)μg/μl,对其耐药株SKOV3/DDP的IC50分别为(37.43±1.24)μg/μl和(28.23±1.17)μg/μl;SKOV3/DDP细胞中DDP-SWCNT-CHI-FA组的h CTR-1蛋白表达水平较顺铂组低。结论制备的DDP-SWCNT-CHI-FA复合物具有高载药率;可以增强顺铂对卵巢癌顺铂耐药细胞的抑制作用。

基于多壁碳纳米管-壳聚糖-硫堇纳米复合物修饰甲胎蛋白免疫传感器的研究

目的采用多壁碳纳米管-壳聚糖-硫堇(MWCNT-CS-THi)纳米复合物及半胱氨酸盐酸盐共修饰于玻碳电极表面固载抗体制得高灵敏甲胎蛋白免疫传感器。方法先在玻碳电极表面滴涂一层MWCNT-CS-THi纳米复合物,随后利用壳聚糖和硫堇分子中大量的正电荷氨基固定纳米金(GNPs)并吸附半胱氨酸盐酸盐(CH),最后用戊二醛(GA)交联甲胎蛋白特异性抗体制得电流型免疫传感器。结果在最佳实验条件下,该传感器响应的峰电流值与甲胎蛋白抗原(AFP)浓度在0.1～200.0ng/ml的范围内保持良好的线性关系,检测下限为0.07ng/ml。结论成功建立了甲胎蛋白免疫传感器,该方法制备简单,线性范围宽,检测下线低。

掺杂纳米普鲁士蓝溶胶-凝胶修饰葡萄糖生物传感器

采用溶胶-凝胶法制备了纳米普鲁士蓝微粒,将含纳米普鲁士蓝微粒的TiO2溶胶-凝胶固定在玻碳电极表面得到纳米普鲁士蓝修饰电极,该电极对H2O2产生灵敏的响应,线性范围为0.5～400 μmol/L,较常规普鲁士蓝修饰电极(线性范围为25～500 μmol/L)灵敏.电极表面再用溶胶-凝胶法固定葡萄糖氧化酶后构建了葡萄糖生物传感器,响应范围0～20 mmol/L,葡萄糖氧化酶表观米氏常数为8.04 mmol/L.实验表明,该法适合于批量制作高灵敏和高重现性的生物传感器.

基于溶胶-凝胶化的普鲁士蓝/纳米金修饰铂电极的辣根过氧化物酶传感器(英文)

采用一种新颖的方法制备了过氧化物酶生物传感器.以铂盘电极为基底,电聚合普鲁士蓝(PB)电子媒介体,并在其表面覆盖一层三维溶胶凝胶膜,以防PB渗漏及利用其网状结构中的大量巯基吸附纳米金,最后利用纳米金静电吸附固定辣根过氧物酶制备过氧化氢传感器.通过循环伏安法对电极的修饰过程进行了表征,探讨了pH、温度对电极响应的影响.在优化的工作条件下,该传感器与H2O2浓度在7.0×10-6～6.6×10-3mol/L范围内呈线性关系,检出限为3.0×10-6mol/L.此外,该传感器具有较高的灵敏度,且能有效地消除抗坏血酸等的干扰.

基于壳聚糖的普鲁士蓝纳米粒子的合成及应用

以壳聚糖为模板和稳定剂合成了普鲁士蓝纳米粒子.采用扫描电子显微镜、电化学、紫外光谱等技术对制得的普鲁士蓝膜的性质和形貌结构特征进行了研究.结果表明:以壳聚糖为模板可以制得普鲁士蓝纳米块;以壳聚糖作为稳定剂时,所制得的普鲁士蓝纳米粒子的稳定性有显著提高.初步说明了壳聚糖-普鲁士蓝修饰电极可应用于葡萄糖生物传感器.

基于普鲁士蓝电催化的三维多孔壳聚糖膜葡萄糖生物传感器的研制

利用电沉积方法对普鲁士蓝和壳聚糖/SiO2纳米粒子复合膜进行组装,用刻蚀法除去SiO2粒子,制备出孔径大小均匀的多孔壳聚糖/普鲁士蓝膜,这种三维多孔膜具有良好的微生物环境、比表面积大、孔隙率高,有利于负载更多的葡萄糖氧化酶,从而构建了一种灵敏度高、稳定性好、响应时间短、检测范围宽的葡萄糖生物传感器。

基于普鲁士蓝/碳纳米管纳米棒修饰电极用于有机磷农药检测的研究

通过在碳纳米管(MWCNTs)表面原位自发还原形成普鲁士蓝纳米颗粒(PB),制备PB包覆的MWCNTs(PB@MWCNTs)纳米棒,并以壳聚糖(CS)为交联剂,制备了有机磷农药电流型乙酰胆碱酯酶(AChE)生物传感器.实验表明,PB@MWCNTs纳米棒独特的纳米结构,增强了PB稳定性,加快了电子传递的速率,保持了乙酰胆碱酯酶(AChE)活性.制备的传感器对有机磷农药(OPs)呋喃丹的检测具有检测限低3 nmol/L、灵敏度高和使用寿命长等优点.

TiO_2-煤系高岭土纳米复合物的制备及其吸附性能

为改性煤系高岭土,以原矿煤系高岭土和硫酸钛为原料,采用水热法合成TiO_2-煤系高岭土纳米复合物,并研究其对有机染料的吸附性能。结果表明,当染料质量浓度为100 mg/L、吸附液体积为20mL、吸附剂用量为50mg、吸附时间为60min、溶液pH=12时,TiO_2-煤系高岭土纳米复合物对阳离子型染料次甲基蓝的吸附率达到95. 5%,对阴离子型染料刚果红在中性条件下的吸附率达到98. 0%,分别比原矿提高30%和24%;复合物对2种染料的吸附均符合准二级吸附动力学模型,同时也符合Langmuir吸附等温式,属于单分子层吸附。

类普鲁士蓝纳米酶材料的制备及其酶催化反应动力学探究——推荐一个分析化学综合实验

将类普鲁士蓝纳米酶引入本科实验教学,设计了一个探究性的分析化学综合实验,实验内容包括三种类普鲁士蓝纳米酶材料的制备、表征和酶催化反应速率常数的测定,并将这些纳米酶材料应用于过氧化氢(H2O2)的分析检测。本实验所用试剂价廉易得、反应条件温和、实验现象直观、时间分配合理,适合本科实验教学,用于提升学生的实验技能和科研创新能力。

纤维素纳米晶-纳米氧化硅复合物的制备及其吸附性能

本研究用盐酸水解微晶纤维素制备了纤维素纳米晶(CNC),以正硅酸乙酯为硅源,CNC为模板,在酸性条件下通过溶胶-凝胶反应制备纤维素纳米晶-纳米氧化硅复合物CNC-SiO_(2)0.200,并用红外光谱、X-射线衍射和热重分析法对其进行了表征。用0.020 g CNC-SiO_(2)0.200对50 mL、pH值为9的150 mg/L亚甲基蓝溶液进行吸附,吸附时间为120 min时,吸附量和脱色率分别达到81.4 mg/g和46.1%。吸附过程符合Langmuir单分子层吸附模型,用该模型确定的最大吸附量达476.2 mg/g。该吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率常数为0.4248 g/(mg·min)。CNC-SiO_(2)0.200作为一种高效亚甲基蓝吸附剂,为染料废水的处理与净化提供了新方案。

核-壳结构TiO_2@Pt复合纳米颗粒修饰的葡萄糖生物传感器

制备了核-壳结构的TiO2@Pt复合纳米颗粒,并修饰于恒电位沉积的普鲁士蓝-壳聚糖（PB-CS）杂化膜表面,以固定葡萄糖氧化酶.由于TiO2@Pt复合纳米颗粒的引入显著增大了传感器的导电性和酶的固载量,同时CS的掺杂,防止了PB的泄露,使得传感器对葡萄糖具有较好的催化作用.该传感器在1.2×10-6～1.1×10-3 mol·L-1范围内,响应电流与葡萄糖浓度呈良好的线性,相关系数（r）为0.998 6,检出限（S/N=3）达到4.0×10-7 mol·L-1,灵敏度为13.31 mA·mol·L-1·cm-2.对0.3 mmol·L-1的葡萄糖标准溶液连续检测5次,其相对标准偏差为3.8％.

壳聚糖-银/蒙脱土纳米中间体的合成及性能表征

采用壳聚糖-银络合物对钠基蒙脱土进行改性,合成壳聚糖-银/蒙脱土纳米中间体,研究了Ag-NO3浓度、振荡吸附时间对壳聚糖-银络合物合成的影响,用原子吸收分光光度计测Ag(I)含量可达25.8 mg/g.C ts,以及反应温度、反应配比、反应时间对蒙脱土插层效果的影响.用XRD、FTIR及TG-DTA对合成的壳聚糖-银/蒙脱土复合物进行了表征,结果表明C ts-Ag络合物已进入了蒙脱土层间,层间距高达5.732 nm,且C ts-Ag络合物热稳定温度为235℃.