一种基于CdS 纳米粒子修饰印刷电极的阴极发光溶解氧传感器
一种新型电化学DNA纳米生物传感器_CDS.
中国基础科学研究进展2007 3 Chi na B a si c Sci ence 21一种新型电化学DNA 纳米生物传感器 CDS!樊春海发展新型DNA 检测方法是后基因组时代的需求,诸如生物安全(生物恐怖袭击、SARS 等高致病性传染病以及健康(肝炎、H I V 等等领域都需要快速、便捷的DNA 或RNA 检测技术。
电化学技术具有快速、灵敏、低能耗、易于微型化和集成化等优点,被认为是在时效、成本等有较高限定要求的场合实现DNA 检测的首选技术之一。
我们课题组在国家自然科学基金委、中国科学院和上海市科委等相关项目支持下研制出一种新型的电化学DNA 纳米生物传感器 CDS(chronocoulo m etric DNA sensor。
该生物传感器具有高灵敏度和高特异性。
CDS 生物传感器有两个比较明显的特色。
其一是实现了DNA 探针分子在电极界面上的组装和精细调控。
研究表明,高密度的DNA 探针不利于其捕获靶标DNA 分子,这是由于DNA 分子带有负电荷,相互之间有静电斥力,同时过高的密度也增加了位阻效应。
当DNA 探针分子在金电极表面上的组装密度合适的情况下,可以实现接近80%的捕获效率,可以极大提高传感器的检测灵敏度。
其二是引入金纳米粒子进行电化学信号放大。
金纳米粒子可以与含巯基修饰的信号DNA 分子形成非常稳定的复合物,同时由于纳米粒子的高比表面积,一个20nm 的金纳米粒子表面可以负载数百条信号DNA 分子。
采用一种夹心式的检测方法,在靶标DNA 存在时可以把负载信号DNA 分子的金纳米粒子一起通过杂交反应连接到电极表面。
这样一次杂交事件就可以产生数百倍的信号放大,因而显著提高了DNA 检测的灵敏度。
该生物传感器可在1 2h 内快速检测到约2万多个DNA 分子,检测灵敏度达到10M f (飞摩尔/升,比常规荧光DNA 检测方法(约10p M 提高了约3个数量级。
同时,该生物传感器也具备高特异性,即使在大量干扰DNA 存在下仍然可以检测出靶标。
直接电沉积CdS修饰玻碳电化学发光电极的制备方法[发明专利]
![直接电沉积CdS修饰玻碳电化学发光电极的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/75e9dd6084868762cbaed57c.png)
专利名称：直接电沉积CdS修饰玻碳电化学发光电极的制备方法
专利类型：发明专利
发明人：许来慧,鲁理平
申请号：CN201110312792.2
申请日：20111014
公开号：CN102331448A
公开日：
20120125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种在玻碳电极表面直接沉积CdS的电化学发光传感器的制备方法，属于电化学发光领域。
将CdCl晶体和NaSO晶体溶于二次水中配制成电解液，用盐酸调节pH至2-3；将打磨光滑、清洗干净的玻碳电极在硫酸溶液中采用循环伏安方法活化；以活化的玻碳电极为工作电极，铂丝为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，在电解液中用循环伏安方法沉积硫化镉，电位范围为-0.2～-0.85V，速率为0.05V/S，沉积圈数为30～50圈，水浴锅恒温水浴50℃；沉积结束立刻取出电极。
本发明所制备的电极具有良好的电化学发光性能，制备过程简单，条件温和，在空气中可较长时间保存。
申请人：北京工业大学
地址：100124 北京市朝阳区平乐园100号
国籍：CN
代理机构：北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：沈波
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基于分子印迹膜修饰丝网印刷电极的地西泮电化学传感器
基于分子印迹膜修饰丝网印刷电极的地西泮电化学传感器刘晓芳;姚冰;刘国艳;柴春彦【摘要】以地西泮为模板分子,采用循环伏安法在一次性丝网印刷电极表面原位电聚合形成聚邻苯二胺膜,洗脱除去模板分子后得到地西泮分子印迹膜修饰丝网印刷电极.利用差示脉冲法对印迹膜和非印迹膜进行评价,表征了电极表面膜的电化学性质.以KI为印迹电极和底液间的探针,建立了一种间接检测地西泮的传感方法.该传感器的敏感元件为修饰有分子印迹膜的丝网印刷电极,其制备和更换非常方便.用于电化学检测时,样品的富集时间为3 min,地西泮的浓度在2.0×10-7 ～1.0×10-5 mol/L范围内与峰电流呈良好的线性关系,检出限为2.5×10-8 mol/L,基于猪肉样品的加标回收率为92% ～95%.将该传感器初步用于实际样品分析,结果满意.【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2010(029)011【总页数】6页(P1121-1125,1131)【关键词】分子印迹;电聚合;地西泮;电化学传感器【作者】刘晓芳;姚冰;刘国艳;柴春彦【作者单位】上海交通大学,农业与生物学院,上海,200240;上海交通大学,农业与生物学院,上海,200240;上海交通大学,农业与生物学院,上海,200240;上海交通大学,农业与生物学院,上海,200240【正文语种】中文【中图分类】O657.1;TQ460.72地西泮是一种中枢神经系统抑制药物,大剂量服用可产生中枢神经抑制、呼吸抑制等中毒现象,长期摄入将产生依赖性或成瘾性。
动物源性产品中此类药物的残留对消费者健康和对外贸易均产生很大危害,因此研制检测速度快、操作简便的地西泮传感器具有重要意义。
分子印迹技术是一种制备对靶物质分子有预定选择性聚合物的技术[1]。
分子印迹聚合物可与模板分子特异性结合的优点使其在对化学物质的分离、富集、检测方面具有广阔的研究前景[2-10],检测领域中将分子印迹膜作为敏感元件与传感器技术相结合的研究不断深入[11]。
碳纳米管修饰电极分子印迹传感器的制备及其对氧乐果的测定
碳纳米管修饰电极分子印迹传感器的制备及其对氧乐果的测定赵永福;陈振林【摘要】以氧乐果为模板分子,邻苯二胺为功能单体,在碳纳米管修饰的玻碳电极表面通过电聚合方法制成氧乐果分子印迹聚合物膜,用无水乙醇洗脱后制备出对氧乐果有特异响应的电化学传感器.通过循环伏安法和电化学阻抗法对分子印迹传感器的电化学性能进行表征.以K3Fe(CN)6为探针,采用差分脉冲伏安法研究了该分子印迹传感器的分析性能,建立了氧乐果的间接测定方法.结果表明,K3Fe(CN)6的相对峰电流与氧乐果浓度在1.0×10-7～2.0×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为3.6×10-8mol/L.【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2016(035)009【总页数】5页(P1176-1180)【关键词】分子印迹;氧乐果;多壁碳纳米管;传感器【作者】赵永福;陈振林【作者单位】郑州师范学院化学化工学院,河南郑州450044;贺州学院化学与生物工程学院,广西贺州542899【正文语种】中文【中图分类】O657.1;S482.3氧乐果是一种常用的高效、广谱性有机磷杀虫剂，属高毒杀虫剂，在农业生产中被广泛使用。
但其残留会破坏生态环境，危害人类健康[1]。
目前，氧乐果的检测方法主要有气相色谱法[2]、高效液相色谱法[3]、酶生物传感器法[4-5]、化学发光法[6]等。
虽然这些方法能较准确地测定有机磷农药的含量，但其设备较为昂贵、处理分析样品过程繁杂、不适于现场快速检测。
因此建立一种便捷且成本低的有机磷农药的检测新方法显得尤为重要。
分子印迹(Molecular imprinting)技术是近年发展起来的基于分子识别理论的高选择性分析方法，具有抗干扰能力强、亲和性高、使用寿命长、稳定等优点，因此被广泛用于电化学传感器的制备，并用于氨基酸[7]、药物[8-11]、兴奋剂[12-13]及残留毒物[14-16]等物质的测定。
可再生使用的磁性纳米修饰C反应蛋白电流型免疫传感器
可再生使用的磁性纳米修饰C反应蛋白电流型免疫传感器侯建国;曹玉廷;周汉坤;孟令花;胡富陶;干宁【摘要】A renewable amperometric immunosensor for C reactive protein(CRP) based on a novel magnetic nano probes modified on screen printed electrode ( SPCE) was fabricated. The probes was prepared by horseradish peroxidase( HRP) labeled CRP antibody ( HRP-anti-CRP) assembled on nano Fe3O4( core)/Au( shell) (GMPs) particles. The immunosensor was prepared by following steps. Firstly, multi-walled carbon nanotubes ( MCNTs) -Thionine(Thi)-Nafion composite was prepared and dropped on the surface of SPCE to prepare the basic electrode (SPCE/MCNTs-Thi-Nafion). Secondly, the nanoprobes were introduced on the surface of the basic electrode by permanent magnet,then to prepare the immunosensor(SPCE/MCNTs-Thi-Nafion/HRP-anti-CRP/GMPs). Through one-step immunoassay format,the immunosensor was incubated with CRP solution. Under optimized conditions,the decreased current was proportional to the CRP concentration from 0.1 to 110ng/mL with a detection limit of 0.04 ng/mL at signal/noise ratio of 3 ,This method reduced the cost and simplified the preparation process of the immunosensor. The immunosensor can simultaneously realize separation, enrichment and determination, with high sensitivity and good stability,which would be valuable for clinical immunoassay for CRP in human serum.%利用Fe3O4(核)/Au(壳)(简称GMPs)标记C反应蛋白酶标抗体(HRP-anti CRP),构建了一类新型的磁性纳米探针(HRP-anti CRP/GMPs),将其修饰在丝网印刷电极(SPCE)表面构建了可再生使用的CRP安培型酶联免疫传感器.首先将多壁碳纳米管(MCNTs) -硫堇(Thi) -Nafion复合物固定于SPCE表面制备了基底电极SPCE/MCNTs-Thi-Nafion;进而外加磁场在SPCE背面,将HRP-anti CRP/GMPs探针吸附固定在基底电极表面.获得了免疫电极(SPCE/MCNTs-Thi-Nafion/HRP-antiCRP/GMPs)在含CRP溶液中温育后,对CRP检测线性浓度范围为0.1 ng/mL～110 ng/mL,检测下限为0.04 ng/mL(3σ).上述磁性探针表面具有较高的抗体和酶标记容量,故对待测物捕获能力大大提高,且可增加传感器的灵敏度.通过外加磁场,该类探针易于实现在平面型的SPCE电极表面固定和洗脱；这不仅简化了探针在电极表面的固定步骤,而且使得该类免疫传感器可再生利用,降低了使用成本.此传感器集分离、富集和检测于一体,具有灵敏度高、结果稳定性好、可再生使用等优点,有望用于人血清中痕量CRP的快速现场检测.【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2011(024)010【总页数】8页(P1371-1378)【关键词】C反应蛋白;磁性纳米探针;可再生使用;安培酶联免疫传感器【作者】侯建国;曹玉廷;周汉坤;孟令花;胡富陶;干宁【作者单位】宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江宁波315211;宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江宁波315211;宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江宁波315211;宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江宁波315211;宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江宁波315211;宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江宁波315211【正文语种】中文【中图分类】O657.1;TP212.2临床上C反应蛋白(CRP)检测对冠心病的早期诊断有较高价值［1－2］。
NEWS——基于CdS纳米晶的电致化学发光生物传感器
NEWS——基于CdS纳米晶的电致化学发光生物传感器
佚名
【期刊名称】《分析化学》
【年(卷),期】2008(36)2
【总页数】1页(P275-275)
【关键词】生物传感器;电致化学发光;CdS纳米晶;化学化工学院;半导体纳米晶;电化学发光;金纳米颗粒;电化学反应
【正文语种】中文
【中图分类】TB383;TP212.3
【相关文献】
1.基于功能化还原氧化石墨烯和金钯合金纳米粒子的谷氨酸电致化学发光生物传感器研究 [J], 朱姝;王庆红;李真;冉佩瑶;林霞;傅英姿
2.CdS纳米晶@碳点复合物膜的电致化学发光 [J], 胡佳杰; 朱媛; 宋华菊; 王颖; 单云
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一种基于CdS纳米粒子修饰印刷电极的阴极发光溶解氧传感器
郑瑞娟 秦素芳 宋静 张乐 孙建军*
福州大学食品安全分析与检测技术教育部重点实验室福州 350108
*通讯联系人：jjsun@
电致化学发光是将电化学技术与化学发光方法相结合的一种分析方法，近年来在分析领域得到了广泛的应用[1]，作为电化学发光的一个重要的分支，热电子诱导的阴极电致化学发光是在某些绝缘物覆盖的电极上施加强的阴极脉冲（＜-10V）,这些电极在强的阴极脉冲下产生具有高能量的热电子，热电子可进一步与水分子相互作用形成水合电子，热电子和水合电子都是强还原性物质，能够与溶液中的过氧化氢、溶解氧、过硫酸根等发生反应产生强氧化性的自由基[2]，从而激发发光试剂发光。
阴极发光常用的的电极材料为 Al/Al2O3[3]，Ta/Ta2O5[4]，Si/SiO2[5]，C/C x O1-x[6]等表面可生成绝缘氧化物的电极。
由于印刷电极成本低，可批量生产，易于修饰，因此常用于即抛型的电化学传感器[7]，印刷电极表面的有机物可视作阴极发光所必需的绝缘层，因此可用于热电子诱导阴极发光研究[8]，本文主要研究了CdS纳米粒子修饰的印刷电极阴极发光现象，以及在测量溶解氧中的应用。
本方法因实验仪器简单，成本低，检测速度快，有望应用于环境样品中生物需氧量等的研究。
实验发现，溶解氧对发光强度有明显影响，可能由于在阴极脉冲作用下，印刷电极表面放射出热电子，热电子与水分子相互作用，产生水合电子，水合电子是强的还原剂，与溶液中的溶解氧作用，产生超氧自由基，羟基自由基等，这些自由基与电极表面的CdS纳米颗粒发生作用，从而促使CdS纳米粒子的发光。
Figure 1.The ECL intensity versus the concentration of dissolved oxygen concentration, 1.7mg/L, 3.5mg/L, 5.4mg/L, 6.7mg/L, 7.8mg/L, 15mg/L, 18.5mg/L, 33mg/L. Insert: Linear relationship of ECL intensity and the concentration of dissolved oxygen. Solution: 0.2 M boric acid borate buffer solution (pH 8.0) containing 0.1 M Na2SO4. Pulse amplitude is – 13 V (vs. Ag/AgCl), pulse width 0.2 ms, and pulse period 10 ms.
通过测定不同溶解氧浓度下的发光强度，我们考察了溶解氧浓度对发光强度的影响，实验发现，随着溶解氧浓度的升高，发光强度逐渐增大，线性关系如图（Figure 1）所示，在最佳条件下，发光强度与溶解氧浓度在1.7—33 mg/L之间呈线性关系，检测限为0.02mg/L。
研究发现此传感器稳定性好，干扰性小，在溶氧量为8mg/L时，重复测量9次，相对标准偏差为1.56%。
水中常见阳离子如Ca2+、Mg2+、Na+、K+，阴离子如NO3-、HCO3-、CO32-、Cl-、SO42-均无干扰。
本方法具有操作简便，快速，灵敏度高，检出限低，线性范围宽等特点。
致谢：感谢国家自然基金的资助（20975022）
参考文献
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A novel dissolved oxygen sensor based on cathodic
electrochemiluminescence at CdS modified disposable
screen-printed carbon electrodes
Ruijuan Zheng Sufang Qin, Jing Song, Le Zhang, Jian-Jun Sun*
（Key Laboratory of Analysis and Detection for Food Safety, Ministry of Education, College of Chemistry and Chemical Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108,
China.）
Electrochemiluminescence (ECL) has become an important and useful determination method in analytical chemistry in recent years. As an important branch of ECL, Hot electron induced cathodic electrochemiluminescence is initiated by hot energetic electrons from a thin insulator film-covered during cathodic pulse polarization. Hot electron induced cathodic electrochemiluminescence(ECL) was found at a disposable CdS modified screen printed carbon electrodes during cathodic pulse polarization. The ECL behavior of the modified electrode was investigated. The CdS-SPCEs show very stable and reproducible ECL signal. The ECL intensity was linear with the dissolved oxygen concentration in the range of 1.7-33 mg/L with a detection limit of 0.02 mg/L (S/N = 3). In addition, a possible mechanism for ECL behavior of the modified electrode was proposed. The developed method can be applied to detect the dissolved oxygen concentration or biochemical oxygen demand (BOD).。