基于磁性纳米粒子的比色适配体传感器检测赭曲霉毒素A

基于磁性纳米粒子(Fe_(3)O_(4)@Au)和纳米银(Ag NPs),通过DNA碱基互补配对,构建了一种新颖的比率比色传感器用于赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)的检测。OTA适配体(aptamer)偶联的Fe_(3)O_(4)@Au作为参比信号,互补DNA(cDNA)偶联的Ag NPs作为响应信号,通过调控两者的比例以及DNA碱基互补,制备了具有两个紫外吸收峰的比率纳米探针(Fe_(3)O_(4)@Au-Ag)。没有OTA存在时,比率比色传感器的吸光度比值(A400/A580)保持恒定。对检测条件(时间、pH和温度)进行了优化,在优化条件下,该传感器对OTA检测呈现良好的线性关系,线性范围为0.01~1000 ng·mL^(-1),检出限为0.033 ng·mL^(-1)。该传感器具有良好的选择性、重现性和高灵敏度,并被成功应用于豌豆粉中OTA的检测,回收率为93.9%~96.0%。

金纳米粒子/氧化石墨烯复合膜电化学免疫传感器的构建及其对鲜肉中马波沙星的检测

该文构建了一种金纳米粒子/氧化石墨烯复合膜修饰玻碳电极的电化学免疫传感器,用于鲜肉中马波沙星残留的检测。用电沉积法在电极表面合成金纳米粒子/氧化石墨烯复合膜,然后通过电化学法还原复合膜中的氧化石墨烯,固载抗体。采用循环伏安法对电极的修饰过程进行表征。用差分脉冲伏安法优化传感器的电化学检测条件。在最优条件下,对马波沙星进行定量检测。响应峰值电流变化量与马波沙星在0.5~400 ng/mL浓度范围内呈线性关系,检测限为0.05 ng/mL。传感器对猪肉、鸡肉和牛肉样品的检测限分别为0.09、0.10、0.09μg/kg,添加回收率为82.81%~101.99%,检测结果与超高效液相色谱-串联质谱法基本一致。结果表明,所建立的电化学免疫传感器可用于实际样品中马波沙星残留的检测。

基于金纳米粒子的荧光适配体传感器检测食品中的17β-雌二醇

利用金纳米粒子(gold nanoparticles,AuNPs)对碳量子点荧光的猝灭作用,以及适配体对靶标的特异性亲和能力构建一种荧光适配体传感器用于高灵敏和高选择性检测17β-雌二醇(17β-estradiol,E2)。在优化条件下(AuNPs粒径39 nm、AuNPs添加量200μL、猝灭时间20 min、荧光恢复时间60 min),该传感器的荧光恢复程度与E2浓度(2×10^(-5)~2×10^(-9)mol/L)的对数值符合线性关系y=58.50x+558.95,决定系数R^(2)为0.992,得到E2检出限为3.4×10^(-10)mol/L。最后该传感器成功应用于牛奶和环境水样中E2的加标检测,得到良好的回收率89.67%~113.36%,展现出实际应用的潜力。

基于金纳米粒子光学性质的比色传感器及其在食品安全检测中的应用

对金纳米粒子的合成方法的发展及其现状、金纳米粒子的光学性质及其功能化以及基于金纳米粒子光学性质的比色传感器的原理作了简要的回顾后,对其在食品安全检测领域在近十年间的应用概况作了综述,主要涉及重金属离子、DNA、致病菌、农药残留、抗生素等药物残留、有毒有害化学物质、真菌毒素等检测等七个方面,并对此领域的发展前景作了简要展望(引用文献59篇)。

基于核酸适配体-金纳米粒子比色传感器快速检测食品中赭曲霉毒素A

本研究以核酸适配体为识别元件实现对赭曲霉毒素A(OTA)的高选择性识别,以及采用金纳米粒子做为比色探针,建立了适用于OTA快速检测的比色适配体传感器。研究结果表明,该比色传感器对OTA具有较高的灵敏度和特异性,操作简单快速,能用于实际食品样品中OTA的快速筛查检测;该比色传感器在520nm和650nm下吸光度的比值(A520/A650)与OTA浓度在0.05~5μM的范围内呈线性相关,检测限为0.02μM。

基于Ti_(3)C_(2) MXene-金纳米复合材料的日落黄电化学传感器构建及应用

采用原位还原法制备碳化钛MXene-金纳米复合材料(AuNPs@Ti_(3)C_(2)MXene),并用于制备高灵敏的日落黄电化学传感器。对修饰电极和日落黄的电化学行为进行研究,分析结果发现,在最优条件下,日落黄的方波伏安峰电流与其浓度在0.01~100μmol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为2.4 nmol/L,说明MXene独特的手风琴结构和纳米金良好的导电性协同作用,显著提高了日落黄的电化学响应。该传感器制备方法简单,已成功应用于饮料样品的分析,精确度较高。

金纳米粒子一维自组装技术与应用研究进展

综述了近年来纳米材料研究的重要内容——金纳米粒子一维自组装结构的构建与应用相关研究进展:介绍了基于纳米粒子相互作用的溶液自组装以及外场诱导自组装等构建策略;总结了金纳米一维自组装材料在比色传感、拉曼增强、电子器件和生物医学等方面的应用;对金纳米一维自组装材料未来的发展进行了展望。

纳米复合材料修饰的电化学免疫传感器检测血清中肺癌标志物CYFRA21-1

构建基于纳米复合材料修饰的电化学免疫传感器,用以检测肺癌标志物细胞角蛋白19片段抗原21-1(CYFRA21-1)。选用有序介孔碳CMK-3与羧基化多壁碳纳米管(CMWCNTs)结合,提升电子传递速率,实现电化学信号放大,联合金纳米粒子(AuNPs)修饰玻碳电极制得电化学免疫传感器。AuNPs与CMK-3@CMWCNTs均匀复合,并可通过Au-S键与CYFRA21-1抗体结合,为抗体提供大量的生物结合位点,提高了该传感器的灵敏度,进而通过抗原-抗体特异性反应实现对血清中CYFRA21-1的检测。扫描电子显微镜表征显示,AuNPs颗粒嵌入CMK-3@CMWCNTs的表面和空隙中,循环伏安法(CV)曲线的变化趋势表明电化学免疫传感器灵敏有效。采用构建的电化学免疫传感器对血清中CYFRA21-1进行检测,线性范围为0.5~1×10~4 ng·L^(-1),检出限(3S/N)为0.2 ng·L^(-1),血清样品中CYFRA21-1的加标回收率为91.4%~102%,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于7.0%。

基于金纳米粒子聚集与杂交链式扩增的microRNA传感

MicroRNA(miRNA)是癌症早期诊断的标志物,在生理和病理过程中发挥着关键作用,因此对miRNA的实时准确监测具有重要意义。目前,用于miRNA测定的信号放大/扩增策略多依赖于辅助酶的参与。本文建立了一种基于金纳米粒子(AuNPs)聚集和杂交链式反应(HCR)无酶扩增的高灵敏、特异性miRNA检测方法。为此,设计了一个辅助发夹探针(HP)和两个通用发夹探针(H1/H2),均为单链DNA(ssDNA)且具有粘性末端,可稳定水溶液中的AuNPs而有效防止盐诱导其聚集。靶miRNA与HP环区杂交,启动HCR触发双链DNA(dsDNA)聚合物的形成。dsDNA聚合物无粘性末端,对AuNPs的稳定能力减弱,从而产生盐诱导的AuNPs聚集,导致金胶体溶液由酒红色至蓝色的变化。据此可对miRNA进行光度法检测。该策略无需依赖酶促反应、分离过程及化学修饰,操作简单。通过设计HP环区序列,即可实现对不同靶标的检测,具有通用性。

磁分离技术和纳米金比色法用于嗜碱性粒细胞活化试验研究

嗜碱性粒细胞活化试验是一种安全、高效的诊断过敏疾病技术,成为临床体外诊断过敏疾病的主要方法之一。目前,嗜碱性粒细胞活化试验主要是利用流式细胞术对细胞进行检测,这种方法通常存在检测时间长、操作繁琐和成本高等缺点。针对这些问题,本研究开发了一种表面修饰HLA-DR抗体的磁珠分离体系,将其与过敏患者的外周血共孵育5 min后,利用磁性分离技术,筛选出表面含有HLA-DR标记物的细胞。测试结果表明,筛选后的嗜碱性粒细胞在全血中的细胞占比从0.2%提升到11.5%,嗜碱性粒细胞活化试验检测灵敏性得到了有效提高。进一步地,本研究构建了CD63适配体修饰的金纳米粒子检测体系,利用CD63适配体特异性识别活化后的嗜碱性粒细胞表面的CD63抗体,使金纳米粒子在嗜碱性粒细胞表面聚集,溶液颜色由红色转变为蓝紫色,实现对激活的嗜碱性粒细胞可视化比色检测,为临床开展嗜碱性粒细胞活化试验提供了新的方法。

金纳米粒子在比色传感器中的应用研究

金纳米粒子(AuNPs)因其非常高的消光系数和距离依赖性的颜色变化,而被广泛应用于比色传感分析。该综述首先对比了AuNPs的三种最新合成方法,分析了AuNPs的形貌、尺寸与其合成方法的关系,进一步概述了基于AuNPs的比色传感原理及研究进展,重点阐述了交联比色、盐老化比色和静电吸附比色的原理及其在比色传感器中的应用。

基于金纳米粒子组装电化学DNA传感器检测p53抑癌基因的研究

基于金纳米粒子修饰金电极,构建了一种检测p53抑癌基因的非标记电化学DNA传感器.采用恒电位沉积法制备金纳米粒子,并将其修饰于电极表面制得金纳米粒子修饰金电极（GNPs/Au）.场发射扫描电镜用于金电极和金纳米修饰电极的表面形貌表征.5 ＇端带巯基的捕获探针DNA通过分子自组装法固定到GNPs/Au.传感器采用循环伏安法和电化学交流阻抗法表征.以亚甲基蓝为杂交指示剂,根据杂交前后吸附指示剂量的不同对p53抑癌基因进行定量测定.在优化的实验条件下,p53抑癌基因在1.0～1000 nmol/L浓度范围内与亚甲基蓝还原峰电流的变化值△I呈线性关系,检出限为0.8 nmol/L（S/N=3）.对50 nmol/L p53抑癌基因平行测定11次,相对标准偏差为3.8％.此传感器能有效区分完全互补序列、单碱基错配序列和三碱基错配序列DNA.

基于石墨烯-金纳米粒子复合材料的黄芩苷电化学传感器的构建及应用

通过原位还原法制备还原氧化石墨烯-金纳米粒子复合材料(Au NPs@rGO),并将其应用于构建具有高灵敏度的黄芩苷电化学传感器。由于rGO大的比表面积和Au NPs良好的导电能力,两者协同作用显著提高了黄芩苷的电化学响应。采用扫描电镜及电化学方法对修饰电极及黄芩苷的电化学行为进行了深入研究。在优化条件下,其差分脉冲伏安峰电流与黄芩苷浓度在0.05~10μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)低至0.01μmol/L。将该方法应用于中药制剂中黄芩苷的检测,具有较好的精密度和准确度。

硅基底金纳米粒子微阵列电极的制备及其电化学性质的研究——多孔硅电致发光生物传感器研究的前期探索

用Frens法制备了不同粒径的金纳米粒子,并用透射电镜、紫外可见分光光度法进行了表征.用自组装技术得到了金膜电极表面的金纳米粒子二维阵列电极,用扫描电镜、电化学等方法对该微阵列电极进行了表征.结果表明,当金电极表面被自组装膜完全覆盖后,电化学反应不再发生,而将金纳米粒子组装到膜上以后,才得到电化学信号.我们认为,金纳米粒子在这里对电荷的跨膜转移有很强的促进作用.对于该过程的研究,有助于理解电荷的转移机制,对进一步理解电荷隧穿过程有一定的指导意义.

基于壳聚糖-纳米金粒子的生物传感器的构造与应用研究进展

对近年来基于壳聚糖-纳米金粒子的生物传感器的构造与应用研究进行了回顾与总结。在结合纳米金粒子独特的物理化学特性和壳聚糖良好的生物相容性,壳聚糖与酶及纳米金粒子等良好的结合能力特性基础上,通过不断改进电极结构,使用层-层复合技术以及添加碳纳米管或纳米金丝的方法,能构造出具有很高灵敏度和检测极限的纳米复合材料生物传感器。通过改变结合酶的品种,可以获得具有不同检测环境和检测物质适应性的生物传感器。对生物传感器的应用也进行了相应的总结。

基于直立碳纳米管大面积金粒子的DNA生物传感器用于早幼粒白血病/维甲酸受体α融合基因检测

基于直立碳纳米管上的大面积金粒子构建了新型的电化学DNA生物传感器,用于急性早幼粒细胞白血病PML/RARα融合基因的检测。首先在直立碳纳米管电极表面溅射金粒子,采用自组装方法将巯基修饰的单链DNA固定到电极上,将氨基修饰的单链DNA和羧基化的Cd Te量子点通过酰胺缩合反应生成Cd Te修饰的DNA探针,通过与目标DNA的双杂交反应形成三明治结构,利用差分脉冲阳极溶出伏安法检测电极表面捕获的Cd Te量子点,从而对DNA进行定量分析。结果表明,电极上Cd^(2+)峰电流与目标DNA浓度(1.0×10^(-12)~1.0×10^(-8)mol/L)的对数值呈线性关系,线性方程为i_(pa)(μA)=1.626+0.132lg C(mol/L)(R=0.996),检出限为4.0×10^(-13)mol/L(3σ)。传感器表现出良好的重现性和稳定性。

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.

可再生锌离子纳米金传感器的制备及其性能研究

以NaBH4还原氯金酸负载在Fe_(3)O_(4)上,制备得到芝麻球状Fe_(3)O_(4)@Au纳米粒子,以Au纳米粒子充当罗丹明B(RB)的荧光淬灭剂得到可循环再生的Zn+离子智能传感器Fe_(3)O_(4)@Au-RB。用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)及振动样品磁力计(VSM)对Fe_(3)O_(4)@Au进行了形貌及晶型结构的表征,并研究了Fe_(3)O_(4)@Au-RB对水溶液中Zn^(2+)的传感性能。结果表明,Fe_(3)O_(4)@Au-RB对Zn^(2+)具有良好的敏感性且荧光响应强度随着Zn^(2+)浓度的增加而增强,检测极限为0.42μmol/L,竞争离子的共存不会影响Fe_(3)O_(4)@Au-RB对Zn^(2+)的选择性;Fe_(3)O_(4)作为磁响应载体,使用后的Fe_(3)O_(4)@Au经外磁场回收,再次负载RB构筑传感器进行循环检测。

基于石墨烯掺杂金纳米粒子的灭除威分子印迹电化学传感器的制备与性能研究

以灭除威（XMC）为模板分子,甲基丙烯酸（MAA）为功能单体,合成的马来松香丙烯酸乙二醇酯（EGMRA）为交联剂,在石墨烯掺杂金纳米粒子修饰玻碳电极表面合成分子印迹膜,研制了测定XMC的分子印迹电化学传感器.采用扫描电镜（SEM）对传感膜的形貌进行表征,通过循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱法（EIS）和差示脉冲伏安法（DPV）对传感器的性能进行研究.DPV测试表明,XMC的浓度在1.0×10-7～2.0×10-5 mol·L-1范围内呈良好线性关系,相关系数（r）为0.997 9,检出限（S/N=3）为1.5×10-8 mol·L-1.选择性识别实验结果表明,XMC印迹敏感膜的印迹因子（β）达到2.94,相对于干扰物的选择因子（α）均大于1,对与XMC结构相似的速灭威的选择因子达到2.39,说明该印迹膜对XMC具有良好的选择性.识别过程动力学研究结果表明,石墨烯掺杂金纳米粒子分子印迹传感器的动力学结合速率常数k为73.05 s.将此传感器应用于蔬菜样品的加标回收检测,加标回收率为95.4％～ 108.0％.

基于金纳米粒子/石墨烯修饰电极的电化学DNA阻抗传感器的制备

报道了一种基于金纳米粒子/石墨烯修饰玻碳电极的电化学DNA阻抗传感器.首先在玻碳电极表面修饰一层石墨烯,然后通过电化学方法在石墨烯表面沉积一层金纳米粒子,探针DNA(含巯基)通过金硫键连接在金纳米粒子表面.电化学阻抗技术用于DNA传感器的组装表征及其特殊序列DNA的检测.在最佳的实验条件下,传感器响应信号与互补靶DNA浓度的对数在1.0×10-12-1.0×10-7M呈良好线性关系,其线性回归方程:ΔRct(Ω)=1526.6+109.9lgC,相关系数R为0.9970,检出限为3.5×10-13M(S/N=3).此外,该传感器具有良好的选择性,它能识别单碱基错配序列的靶DNA.