化学修饰电极ppt

2.2酶传感 最近几年,因为其具有的突出特点,比如制备简单费用低廉、 使用方便以及酶所具有的非常高的生物催化活性和特异 性,PEC酶传感分析也成为一个具有重要意义的研究热点。酶 生物传感器从发展历史上来说可以被分为三代:第一代经典 酶电极传感器,第二代介体酶电极传感器,以及第三代直接电 化学酶传感器。在PEC酶传感领域,与此相对应的酶传感体系 也被先后报道。需要指出的是,由于蛋白质的绝缘性,酶在这 些PEC传感系统中一般需要直接与PEC活性电极(或电极表面 的PEC活性物质)相连。在形成PEC活性物质-酶复合物后,活性 物质与酶催化反应之间的相互作用将在一定条件下产生光 电信号。
2.பைடு நூலகம் DNA检测 在各种DNA检测技术中,PEC方法由于其功能优越,设 备简单等优点而受到极大的关注。 另一方面,在PEC生物传感的所有分支领域中,DNA分 析关注度最高,研究也最为深入。这一研究热点的形成,在 我们看来,i要是由于如下几点因素: PEC技术的巨大潜力； DNA的重要性； DNA自身所具有的特殊性质。
1、CdS QDs的合成与CdS QDs修饰电极 的制备 2、探针ssDNA在CdS QDs修饰电极表面 的固定 3、Au NPs与Ag NPs的合成 4、Au NPs与Ag NPs对目标DNA的标记 5、探针DNA与目标DNA之间的杂化
实验条件优化与表征
基于CdS QDs与Au NPs体系的EPI产生机理与DNA传感应用
PEC（光电化学）生物传感的基本工作原理示意图
生物传感器可以按照不同的分类法进行分类。从生物 亲和机制的角度,PEC生物传感器可以分为两个主要类 别:生物催化型和生物亲和型。前者包含诸如酶等生 物组分,这些生物组分能够辨别其特定底物。而后者 利用生物识别分子与目标物之间的较强的特异性结合 作用,比如抗原抗体之间的免疫识别反应和DNA的杂化 反应。根据信号传导模式的不同,PEC生物传感器也可 以分为两种类型:电位型和电流型。
2光电化学生物传感的应用 PEC生物传感器已经逐步发展成为一种能够特异且灵敏 检测许多具有重要临床及环境意义的生化物质的有用工 具。利用不同的生物识别元件,人们已经设计出了多种 PEC生物传感器来检测相应的目标分析物。这类工作中, 最简单的例子就是生物素-亲和素在光电系统中的相互结 合[7,42,43]。这一章节中,为了反映PEC生物传感器领域的 最新发展,讨论的重点将聚焦于生物分析应用的四个主要 方面,即DNA检测、酶传感、免疫分析及细胞相关分析,详 细内容如下。
在理想的情况下,电压/电流信号与样品 中的分析物浓度成比例,从而可以进行 定量检测或半定量检测。另外,PEC生物 传感器还可以通过检测的分析物或反应 类型进行分类:直接检测某种分析物浓 度或直接监测会产生/消耗该分析物的 反应;或者是间接检测体系中生物识别 元件的抑制剂或活化剂。
在PEC生物传感器的设计中,通常采用三种主要的传感思 路:1)利用生物识别反应来建立或构建传感体系中完整的光 电响应系统,从而实现信号检测;2)利用生物识别反应来影 响(增强或减弱)原本己建立的光电响应系统;3)利用生物识 别反应本身作为光电响应系统实现信号检测。
2.3免疫分析 由于在生物医学方面的巨大潜力,PEC免疫传感(免疫传感 器和免疫分析)这些年来也获得了快速发展。但是,和PEC DNA分析的多种传感模式不同的是,PEC免疫传感的模式要相 对简单很多,正如上文所提到的,这主要是因为蛋白质如抗原 (antigen, Ag)抗体(antibody, Ab)大多是不导电的。在PEC免疫 传感中,必须直接使用具有PEC活性的电极材料,然后才可以 进行后续的探针分子固定和免疫分子识别等过程。利用PEC 活性电极,PEC免疫传感系统会将相关的免疫识别反应转变为 电信号,从而进行各种免疫分析。
2.4细胞相关分析 由于细胞在生命科学和人类健康领域的重要性,与细胞相关的 PEC传感在过去十年中也逐步受到越来越多的关注。对于细胞而言, 胞内生理状况的改变会相应的导致胞外代谢变化,胞外pH是衡量细 胞状态的一个基本指标。基于LAPS技术,可以通过监测胞外pH来确 定细胞代谢状况。
1、摘要：首先将CdS QDs组装到氧化铟锡(ITO)电极表面,然后利用刚性的双链 DNA分子来连接贵金属颗粒(AuNPs或AgNPs)。在光激发条件下,CdS QDs与AuNPs 或AgNPs之间将按照不同的机理产生激子-等离子体激元相互作用(ExcitonPlasmon Interactions, EPI)。在 CdS QDs-Au NPs 体系中,光激发 CdS QDs伴随的发 光过程进而激发Au NPs产生表面等离子体激兀(surface plasmonresonance, SPR); 伴随着粒子间的能量转移(energy transfer,ET)过程,CdS QDs的光生电流强度将产 生一定程度的降低,即所谓“粹灭” 。在CdS QDs-AgNPs体系中,由于两种粒子的 吸收谱高度重叠,在光照作用下可以一步激发产生EPI。实验发现,AgNPs的存在可 以引发更为明显的粹灭效应。由于EPI与粒子间的距离有关,通过调整DNA的链长 来控制粒子间距,光电流会产生相应的变化甚至会被完全粹灭。将上述效应用于 PEC DNA传感,可以实现高灵敏度的DNA检测。此工作不但为未来EPI研究提供了 新的视角,也为DNA测定提供了新的方法。