导读:本文包含了电化学适体传感器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:电化学发光,适体,可卡因,点击化学
电化学适体传感器论文文献综述
王晓飞,张婷,王冰,漆红兰,张成孝[1]（2019）在《基于电化学双共价键法构建可再生高灵敏的电化学发光适体传感器检测可卡因（英文）》一文中研究指出基于点击化学和重氮盐法的双共价键固定化方法,制备了一种高灵敏、可重复使用的电化学发光(ECL)适体传感器.该方法以可卡因为分析物,以可卡因适体为分子识别物质,以钌联吡啶衍生物为ECL信号物质.采用电化学方法在玻碳电极表面重氮化迭氮苯胺,通过点击反应连接炔基功能化的钌联吡啶衍生物标记可卡因适体,获得适体传感器.该传感器在共反应剂存在下,产生弱的电化学发光信号,可卡因存在下,电化学发光信号增加.基于此,建立了"信号增强"型检测可卡因的电化学发光分析新方法.电化学发光信号与可卡因浓度在0.1nmol·L~(-1)～100 nmol·L~(-1)范围内呈良好的线性关系,检出限为60 pmol·L~(-1).该传感器具有良好的稳定性,可重复多次使用.该双共价键法在构建ECL传感器方面具有很好的应用前景.(本文来源于《电化学》期刊2019年02期）
朱春红[2]（2019）在《基于铅离子依赖性DNA酶构建磁控诱导电化学适体传感器及血清凝血酶的检测》一文中研究指出凝血酶是一种丝氨酸蛋白酶,由凝血酶原在Xa因子作用下转化而来,将纤维蛋白原转换为纤维蛋白,在凝血级联机制中有着重要的作用。研究表明,凝血酶能够加快静脉血栓栓塞、肾病的进程以及参与中枢神经系统疾病等多种疾病的发生,其浓度的改变会导致功能的转变。因此,定量检测复杂生物样品中的凝血酶含量对临床研究和早期诊断有重要的意义。本研究结合适配体技术、纳米技术与铅离子依赖性DNA酶辅助的信号放大技术,提出了一种无酶、无标记、高灵敏度的磁控电化学适体传感器用于凝血酶的检测。本研究基于磁性生物复合材料和铅离子依赖性DNA酶,构建电化学传感平台用于凝血酶的检测。分别使用了叁条核苷酸链S1、S2和S3,其中互补链S1包含巯基末端、凝血酶适配体互补序列以及铅离子(Pb~(2+))依赖性DNA酶酶切部位,S2为凝血酶适配体序列,S3是Pb~(2+)依赖性DNA酶序列。由于亚甲蓝带有正电荷,它能够通过静电作用吸附到带负电DNA上,可作为电化学信号分子。以磁性Fe_3O_4@Au纳米粒(Fe_3O_4@Au NPs)为载体,S1通过Au-S键固定在纳米粒表面,互补杂交S2,获得磁性生物复合材料Fe_3O_4@Au-S1/S2 NPs。当目标物凝血酶存在时,凝血酶竞争结合S2,从而S1上Pb~(2+)依赖性DNA酶酶切部位暴露出来,加入S3和Pb~(2+)后,S1被切割,少量的亚甲蓝被吸附到DNA链上。当凝血酶不存在时,S1/S2杂交双链不被破坏,下游反应无法继续进行,S1/S2杂交双链能吸附大量的亚甲蓝。最终,待测的纳米复合物利用磁场诱导自组装将在磁性玻碳电极表面形成磁性软膜,通过差示脉冲伏安法(Different pulse voltammetry,DPV)检测亚甲蓝的电信号变化,实现了待测物凝血酶与亚甲蓝电化学响应之间的转化与检测。本研究构建的电化学适体传感器中,适配体能够特异性识别凝血酶;Pb~(2+)依赖性DNA酶的酶切作用明显增加了Fe_3O_4@Au NPs表面核酸的变量,使得亚甲蓝的电信号变量增加了3倍,使灵敏度显着增加;磁性纳米材料的引入不仅方便磁性分离,而且可以通过磁场诱导自组装在磁性玻碳电极表面形成磁性软膜而产生测定信号,完成测定后,取出磁性电极中的磁芯,磁性软膜便可从电极表面脱落,增强了电极再生和重复使用性能,另外,利用纳米材料大的表面积达到丰富的核酸固载。该电化学适体传感器对凝血酶定量检测的线性范围为5-5000 pmol L~(-1),检测限低至1.8 pmol L~(-1),可以用于血清中凝血酶的靶向检测。(本文来源于《南京医科大学》期刊2019-05-01）
尹继芳[3]（2019）在《基于PANI、GO-PEDOT和L-Glu的抗污染电化学适体传感器的构建及其检测性能研究》一文中研究指出本文分别以导电聚合物/氧化石墨烯聚合物以及L-谷氨酸为基底材料,结合多肽构建了系列抗污染电化学适体传感器,实现了对前列腺抗原和叁磷酸腺苷等疾病标志物的高灵敏及特异性检测,并探究了其在实际样品检测中的应用潜力。本文的主要研究内容有以下叁个方面:(1)基于珊瑚状的聚苯胺(PANI)-金纳米粒子(AuNPs)复合材料和多肽,构建了可灵敏检测前列腺抗原(PSA)的抗污染电化学适体传感器。首先,采用简单可控的电沉积方法在玻碳电极(GCE)表面先后沉积珊瑚状的PANI和AuNPs,以制备PANI-AuNPs复合材料修饰的电极。珊瑚状的PANI不仅提高了电极的导电性,也有效增加了电极的表面积,为AuNPs的沉积提供了更多的活性位点。然后,将多肽(CRERERE)固定在PANI-AuNPs复合材料表面以提高界面的抗污染能力。最后,将PSA适体和牛血清白蛋白(BSA)分别修饰到电极表面,成功构建了PSA电化学适体传感器。该电化学传感器对PSA表现出优异的检测性能,其检测范围为0.1 pg mL~(-1)-100 ng mL~(-1),检测限为0.085 pg mL~(-1)(S/N=3),灵敏度为462.7μA·(ng mL~(-1))~(-1)·cm~(-2)。该传感器还具有优异的选择性、稳定性和重现性等。此外,制备的传感器可用于检测10%血清样品中的PSA,证明了其实际应用的潜力。(2)基于氧化石墨烯(GO)-聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)复合材料和多肽,构建了可灵敏检测叁磷酸腺苷(ATP)的电化学适体传感器。首先,采用简单可控的电沉积方法将作为基底材料的GO-PEDOT复合膜沉积于玻碳电极(GCE)表面。GO-PEDOT复合膜具有优异的导电性,而且在电极表面呈褶皱状,增加了电极的面积,为后续生物分子的固定提供了更多的活性位点。然后,将具有抗污染性能的多肽(EKEKEKE)和ATP适体(ATPA)依次连接到复合材料修饰的电极表面,构建了ATP电化学传感器。该传感器对ATP表现出优异的检测性能,其检测范围为0.1 pM-1.0μM,检测限为0.03 pM(S/N=3),灵敏度为2674.7μA·μM~(-1)·cm~(-2)。该传感器在UTP、GTP以及CTP存在下,仍然对ATP表现出优异的选择性,而且该传感器还具有非常好的稳定性和重现性等。此外,制备的传感器可用于检测10%血清样品中的ATP,证明了其实际应用的潜力。(3)基于聚L-谷氨酸(Poly L-Glu)和多肽,构建了可灵敏检测叁磷酸腺苷(ATP)的电化学适体传感器。首先,以L-Glu单体为原材料,采用循环伏安法制备聚L-Glu修饰的电极材料。聚L-Glu在玻碳电极表面呈片层状,不仅增加了修饰电极的导电性,也增加了电极的有效面积。然后,在活化剂作用下连接ATP适体,继而用多肽(EKEKEKEPPPC)封闭传感界面,构建了ATP电化学传感器。该电化学传感器对ATP表现出优异的检测性能,其检测范围为0.01 pM-1.0μM,检测限为0.01 pM(S/N=3),灵敏度为582.9μA·μM~(-1)·cm~(-2)。该传感器还具有非常好的选择性、稳定性和重现性。此外,制备的传感器在含10%血清的样品中仍然表现出对ATP优异的检测性能,证明了其实际应用的潜力。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2019-04-19）
董丽萍[4]（2019）在《用于可卡因检测的新型核酸适体电化学传感器研究》一文中研究指出核酸适体电化学传感器兼具适体和生物传感器的特性,以末端修饰了信号分子的适体为识别探针的电化学传感器具有快速、低廉、易操作、高特异性、高选择性、灵敏可靠等优点,是食品安全分析检测研究领域的前沿及发展方向,具有重要的研究意义和广阔的应用潜力。针对传统核酸适体电化学传感器中普遍存在的灵敏度低、响应速度慢的缺点,本论文以合理设计双链核酸适体探针结构的思路为出发点,探究解决问题的新方案。论文借助“协同效应”概念,设计了链置换反应下对目标分子可卡因进行快速识别的双链协同核酸适体探针。在“协同效应”的基础上延伸出协同夹心识别的可卡因核酸适体探针。以设计的新型核酸适体探针为基础,构建快速、高灵敏、高选择性、高特异性的新型核酸适体电化学传感器用于对目标分子可卡因的定量分析。论文的主要研究内容和结果如下:(1)置换型双链协同可卡因核酸适体电化学传感器的设计与应用。论文第二部分工作详细探究了双链协同核酸适体探针的结构(互补链的长度及位置)对置换型可卡因核酸适体电化学传感器的检测性能影响。研究结果发现,互补链与核酸适体探针底部额外增加的碱基进行互补的结构,降低了适体与目标分子可卡因结合的空间位阻,使得目标分子能够快速解开双链并发生链置换反应,有效的提高了电化学传感器的响应速度。随着互补长度的减少(5+7,5+6,5+5个碱基对),传感界面产生的背景抑制减弱,对目标分子可卡因的响应信号增强,响应时间依次减少。然而,再减少互补链的长度(5+4个碱基对),由于双链协同结构的结合程度太弱,使得传感界面对目标分子可卡因产生的响应信号也减少。在上述研究结果的基础上,实验设计了互补长度为“5+5”个碱基对的双链协同可卡因核酸适体电化学传感器,并进而探究了互补链的浓度、测试缓冲溶液中盐离子的浓度以及方波伏安测试频率对传感器信号增益的影响。该传感器在最优实验条件下的检测性能:传感器对目标分子可卡因的响应时间为2分钟,传感器用于可卡因定量分析的线性方程为Y=1.5821C(/μM)+2.6336(R~2=0.9934),线性范围为100倍(0.5~50μM)。在复杂混合物中传感器对目标分子具有特异性识别功能,并在实际样品中测得的加标回收率高达96%以上。实验结果充分表明,双链协同可卡因核酸适体电化学传感器的设计方案能够有效提高适体传感器的灵敏度和响应速度,并对实际样品中可卡因的检测具有准确性。(2)协同夹心识别可卡因核酸适体电化学传感器的设计与应用。论文第叁部分提出一种新的协同夹心型可卡因核酸适体探针结构的设计方案,将原可卡因核酸适体链切割成两段,再在两段的末端分别复制各自的一部分碱基,形成两条新的核酸适体链。由于可卡因核酸适体独有的构象,将一条链固定于电极表面,另一条游离于溶液中,两条链结合传感器界面会产生极低的背景抑制,在加入目标分子可卡因后形成协同稳定的发夹构象,产生较高的信号增益,传感器的信号灵敏度增强。在此研究结果的基础上,进一步探究了协同互补链的浓度、方波伏安测试频率以及测试缓冲溶液中盐离子的浓度对传感器信号灵敏度的影响。该传感器在最优实验条件下的检测性能:传感器用于可卡因定量分析的线性方程为Y=0.3359C(/nM)+21.75(R~2=0.9968),对可卡因检测的线性范围为5 nM~7.5μM。在复杂混合物中传感器对目标分子具有特异性识别功能,并在实际样品中测得的加标回收率高达96%以上。实验结果充分表明,协同夹心识别可卡因核酸适体电化学传感器的设计方案能够有效提高适体传感器的灵敏度,并对实际样品中可卡因的检测具有准确性。(本文来源于《烟台大学》期刊2019-04-17）
何亚媚[5]（2019）在《基于不同修饰电极的高灵敏均相电化学适体传感器研究》一文中研究指出传统的电化学适体传感器通常需要将生物探针固定在电极上,不仅固定过程耗时费力,且探针与目标物之间的识别发生在溶液与电极界面,大大降低了其结合效率。为了解决这些问题,研究者提出让生物识别反应发生在均相溶液中,主要以铟锡氧化物(ITO)电极作为传感平台,利用信号分子与电极之间的扩散电流,来实现对目标物的检测。但在这类扩散介导的均相传感体系中,信号物质分散在均相溶液里而不能被充分利用,导致传感器的灵敏度受限;并且,ITO电极本身并不能放大信号。因此,仍需发展能有效输出并放大信号的均相传感平台。本论文制备了不同修饰电极,作为新型的均相电化学传感平台。这些平台不仅制备简便,还能有效地电催化或富集信号分子,实现信号的放大;再结合RecJ_f核酸外切酶(RecJ_f酶)诱导的目标循环放大,实现对凝血酶(TB)的高灵敏检测。主要工作如下:(1)基于石墨烯的催化放大及酶切目标循环的“信号减弱型”均相电化学适体传感器研究本工作以还原氧化石墨烯修饰的玻碳电极(RGO/GCE)作为传感平台。发夹型DNA(HP)的3′突出端与凝血酶适体(TBA)互补配对,形成HP-TBA双链;HP-TBA双链不易吸附到RGO/GCE表面,该电极能检测到对尿酸(UA)较强的电催化氧化电流(I_(UA))。当加入目标物TB时,TB与TBA结合,形成TB-TBA复合物,释放出HP;HP可以通过突出的单链部分,利用π-π堆积作用,吸附到RGO/GCE表面,使电极的活性表面积降低,导致检测到的I_(UA)下降。当进一步引入RecJ_f酶时,RecJ_f酶能从5′端识别并剪切TB-TBA中的单链,释放出TB;释放出来的TB继续与下一个HP-TBA中的TBA结合,开始酶切目标循环;更多的HP被释放出来,吸附在RGO/GCE表面;检测到的I_(UA)将进一步减小。利用UA信号的降低,即可实现对目标物的检测。在优化的实验条件下,该适体传感器对凝血酶表现出良好的分析检测性能,如较宽的线性范围(5~1000 fmol L~(-1))、低的检测下限(0.86 fmol L~(-1),S/N=3)、良好的重现性和稳定性,并被成功应用于实际血样的检测中。(2)基于石墨烯的催化放大及酶切目标循环的“信号增强型”均相电化学适体传感器研究本工作以还原氧化石墨烯修饰的玻碳电极(RGO/GCE)作为传感平台。设计的发夹型DNA包含了凝血酶适体序列,其5′端闭合,3′端突出,命名为TBA。没有TB时,由于5′端闭合,RecJ_f酶不能识别剪切TBA;TBA可以通过突出的单链部分,利用π-π堆积作用,吸附到RGO/GCE表面,使电极的活性表面积降低;此时,电极检测到的UA的催化氧化电流(I_(UA))较弱。当加入TB时,TB与TBA结合,形成TB-TBA复合物,不易吸附到RGO/GCE表面;检测到的I_(UA)增强。进一步引入RecJ_f酶时,RecJ_f酶可以从5′端识别并剪切TB-TBA复合物中的TBA,释放出TB;释放出来的TB继续与TBA结合,促使更多的TBA被剪切,使得吸附到电极表面的TBA进一步减少;检测到的I_(UA)进一步增强。利用UA信号的增强,即可实现对目标物的检测。在优化的实验条件下,该适体传感器对凝血酶表现出良好的分析检测性能,如较宽的线性范围(1~1000 fmol L~(-1))、低的检测下限(0.21 fmol L~(-1),S/N=3)、良好的重现性和稳定性,并被成功应用于实际血样的检测中。(3)基于环糊精竞争性主客体识别及酶切目标循环的比率型均相电化学适体传感器研究本工作以聚β-环糊精修饰的玻碳电极(pβ-CD/GCE)作为传感平台。发夹型DNA包含了凝血酶适体序列,其5′端闭合,3′端突出并修饰有罗丹明B(RB),命名为RB-TBA。没有目标物TB时,通过RB与β-CD之间的主客体识别作用,RB-TBA被带到电极表面;由于RB-TBA的遮挡,1-萘酚(1-Nap)不易接近电极;故检测到的RB电流信号(I_(RB))较高,而1-Nap电流信号(I_(Nap))较低。加入TB时,RB-TBA与TB结合,形成RB-TBA/TB复合物;由于RB在TB表面,难与β-CD结合,电极表面的RB-TBA减少,曝露出一部分β-CD,1-Nap可以进入其空腔;此时检测到的I_(RB)减小,而I_(Nap)增强。进一步引入RecJ_f酶时,RecJ_f酶可以从5′端识别并剪切RB-TBA/TB复合物中的TBA,释放出TB和RB;释放出的TB继续与RB-TBA结合,从而促使更多的RB-TBA被剪切,使得电极表面的RB-TBA进一步减少。释放出的RB虽可进入环糊精空腔,但会被1-Nap竞争取代。因此,I_(RB)将进一步减小,而I_(Nap)将进一步增强。以I_(Nap)/I_(RB)作为响应信号,即可实现对目标物的检测。在优化的实验条件下,该适体传感器对凝血酶表现出良好的分析检测性能,如较宽的线性范围(0.5~1000 fmol L~(-1))、低的检测下限(0.12 fmol L~(-1),S/N=3)、良好的重现性和稳定性,并被成功应用于实际血样的检测中。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2019-03-12）
彭亚鸽,潘福宁,万乐[6]（2018）在《基于单壁碳纳米管和目标诱导适体转移电化学适体传感器检测腺苷》一文中研究指出以修饰于电极表面的单壁碳纳米管(SWNTs)作为适体固定平台,基于目标诱导适体(Aptamer)转移,构建了检测腺苷的电化学适体传感器。将SWNTs修饰到玻碳电极表面,没有目标物腺苷时,亚甲基蓝标记的腺苷适体(MB-Aptamer)通过适体与SWNTs之间强的相互作用固定在电极表面,此时电极表面因为有大量MB存在,能够检测到强的MB氧化电流信号。当引入腺苷后,因为腺苷与适体的相互作用力大于适体与SWNTs的相互作用力,迫使MB-Aptamer脱离电极进入溶液,此时电极表面MB量减少,导致MB氧化电流强度减弱,根据加入腺苷前后传感器表面MB氧化电流强度的变化,采用方波脉冲伏安法对腺苷进行检测。结果表明,MB氧化电流信号比值与腺苷浓度在0.0010~0.50 nmol/L之间呈良好的线性关系,检出限为0.49 pmol/L(S/N=3)。(本文来源于《分析试验室》期刊2018年06期）
李凤琴[7]（2018）在《增敏型电化学卡那霉素适体传感器的构建与性能研究》一文中研究指出近年来,随着全球兽药残留问题日趋严峻,各类新型检测技术得到了迅猛发展。在这些技术中,基于核酸适体的标记型电化学传感器表现出操作简单、无试剂化、可重复使用、在复杂基质中工作能力强且可与生物芯片相兼容等诸多优点,易于实现微型化和在线监测,与其他技术相比,通过基础功能参数性能的改良,将更有利于实际应用化,极具研究开发价值,是未来发展的重要方向之一。本文以核酸DNA适体-卡那霉素A(KMY-A)特异性作用体系为研究对象,通过探针自组装结构变化,定向设计并构建了叁类分别基于单、双和叁探针组合5种不同构型的电化学传感器,系统研究了构型变化对改善灵敏度的影响,成功实现了通过构型变化调控和有效提高传感器信号增益率(SE%)或绝对检测信号值(DS)和基础功能如检测限、响应速度和选择性等参数性能的目标。具体工作分述如下:一、基于目标物诱导构型变化信号机制构建了一种单探针体系传感器(S-1)。实验优化了探针密度、支持溶剂链长度、工作介质离子强度和检测温度4个影响传感器构建和工作效率的关键参数。在优化条件下,该传感器用于KMY-A检测,添加2.0 m M浓度下SE%为226.1±8.0%;线性范围为1.0μM~1.0m M,检测限为0.33μM;对其他5种非同类结构抗生素分子表现出较好的区分度,区分系数介于-0.002~0.019之间,对同类结构同系物卡那霉素B(KMY-B)表现出一定的区分度,区分系数为0.90;响应时间为~15 s,显示出超快的传感速度;用于叁类目标物残留常见实际样品牛奶、自来水和血清的分析评价,SE%值分别为116.2±7.2、172.7±8.7和81.7±5.8,表现出较好的工作性能。二、针对S-1因捕获信号探针(CSP-MB)自由弹性摆动导致背景电流相对较高的缺点,通过引入支撑辅助探针(AP)设计并构建了基于目标物诱导取代反应信号机制的双探针体系传感器(S-2)。该传感器借助辅助双链作用有效限制了CSP的自由弹性摆动,从而降低背景电流,相对提高检测灵敏度。实验优化了AP和CSP的比例、混合探针浓度、AP/CSP双链位置和AP长度4个影响传感器构建和工作效率的关键参数。在优化条件下,该传感器用于KMY-A检测,添加2.0 m M浓度下SE%为502.1±26.0%;线性范围为5.0 n M~10.0μM,检测限为1.7 n M;对其他5种非同类结构抗生素分子区分系数介于-0.002~0.009之间,对KMY-B区分系数为0.84;响应时间为~240 s;用于实际样品牛奶、自来水和血清的分析评价,其SE%值分别为176.5±15.2%、407.4±21.0%和126.9±14.0%。除响应速度外,该传感器的总体性能好于S-1。叁、可以预测,呈茎环变化构型带动亚甲基蓝(MB)标记物的效率会高于CSP转变为CSP/KMY-A复合物变化构型,有利于提高SE%,进而改善灵敏度。基于此,以适体为捕获探针(CP),一段自身呈茎环型结构DNA为辅助兼信号探针(ASP),设计并成功构建了基于目标物诱导茎环“开关”信号机制的双探针体系传感器(S-3)。实验优化了CP和ASP的比例、混合探针浓度、CP/ASP双链长度和检测温度4个影响传感器构建和工作效率的关键参数。在优化条件下,该传感器用于KMY-A检测,添加2.0 m M浓度下SE%为801.1±32.0%;线性范围为2.5 n M~10.0μM,检测限为0.83 n M;对其他5种非同类结构抗生素分子区分系数介于0.0005~0.0071之间,对KMY-B区分系数为0.64;响应时间为~60 s;用于实际样品牛奶、自来水和血清的分析评价,其SE%值分别为342.9±15.2%、665.4±21.0%和260.3±18.2%。四、前叁种传感器均采用MB标记探针限定在电极表面的方式。该方式因将MB固定在电极表面一定范围内,背景电流难以有效降低。为解决这一问题,借助信号探针(SP)游离的思路设计并构建了基于目标物诱导SP转移信号机制的“双撑型”叁探针体系传感器(S-4)。在该传感器结构中,CP/AP双链采用“双撑”方式共嫁接于金电极表面,SP游离于溶液体系。实验优化了CP和AP比例、混合探针浓度、SP浓度、AP长度和检测温度5个影响传感器构建和工作效率的关键参数。在优化条件下,该传感器用于KMY-A检测,添加2.0 m M浓度下DS值为0.81±0.08μA,SE%为35000±6250%;线性范围为100 p M~1.0μM,检测限为30 p M;对其他5种非同类结构抗生素分子区分系数介于-0.004~0.0021之间,对KMY-B区分系数为0.49;响应时间为~15 min;用于实际样品牛奶、自来水和血清的分析评价,其DS值分别为纯工作介质中DS值的44.4±3.6%、48.1±4.2%和26.0±2.8%。五、在S-4结构上进行适当变化,将CP/AP双链采用“单撑”方式即仅AP嫁接于金电极表面构建了S-5传感器。该传感器呈现出与S-4完全相反的杂交阻力减小的作用模式,有效提高了传感效率,改善了传感综合性能。在优化条件下,该传感器用于KMY-A检测,添加2.0 m M浓度下DS值为1.98±0.12μA,SE%为70000±8850%;线性范围为10 p M~1.0μM,检测限为3.3 p M;对其他5种非同类结构抗生素分子区分系数介于-0.0012~0.0005之间,对KMY-B区分系数为0.47;响应时间为~9 min;用于实际样品牛奶、自来水和血清的分析评价,其DS值分别为纯工作介质中DS值的46.2±3.2%、65.0±4.0%和40.1±2.8%。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2018-06-01）
万乐[8]（2018）在《非标记电化学适体传感器检测癌胚抗原的研究》一文中研究指出电化学生物传感器以仪器简单、便于携带、响应快、灵敏度高等优点,备受分析化学家们的关注。经典的电化学生物传感器主要是以抗原/抗体、DNA或酶等作为生物识别分子,抗原/抗体制备困难、程序繁琐、且周期长,酶易失活,不好保存,这些缺点一定程度上限制了电化学生物传感器的发展。适体不仅能够克服经典生物识别分子的缺点,而且具有经典生物识别分子所不具备的优势,因此适合构建以适体作为分子识别物质的电化学生物传感器。纳米材料因其比表面积大、催化活性高、理化性质特殊等优点,在电化学生物传感器的构建中得到了广泛应用。将纳米材料和适体结合,可能会对构建高灵敏,低成本电化学生物传感器提供契机。本论文以实验室自制丝网印刷集成化碳电极和商品化金电极作为基础电极,以多壁碳纳米管和纳米金作为电极修饰材料,构建检测药物小分子的电化学分析新方法和检测癌胚抗原(CarcinoembryonicAntigen,CEA)的非标记电化学适体传感器。论文主要包括以下几部分:多壁碳纳米管修饰丝网印刷碳两阵列电极检测叶酸。以聚乙烯不干胶掩膜模板法结合丝网印刷技术制作了含有两个碳工作电极、1个大面积碳对极和1个厚膜Ag/AgCl参比电极的集成化厚膜碳两阵列电极系统。以多壁碳纳米管(Multi-Walled Carbon Nanotubes,MWCNTs)作为修饰材料,以叶酸作为模型分子,构建了简单、快速、高灵敏检测叶酸的电化学方法。研究结果表明,自制的MWCNTs修饰碳阵列电极具有优异的电化学性能,铁氰化钾在两个工作电极上氧化峰电流的相对平均偏差为1.8%。叶酸在MWCNTs修饰碳两阵列电极上发生了明显的催化作用,氧化峰电流被大大增强。在优化条件下,氧化峰电流与叶酸浓度在3.0 μmol/L～100μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.77μmol/L(S/N=3)。采用标准加入法,用市售叶酸片检测本方法的可靠性,回收率为90.0%～108.7%。非标记阻抗型电化学适体传感器检测癌胚抗原。以聚乙烯不干胶掩膜模板法结合手工丝网印刷技术,在FR-4玻璃纤维板上制作了由一个碳工作电极、一个大面积碳对电极和一个Ag/AgCl参比电极构成的集成化厚膜碳电极系统。以集成化厚膜碳电极为基础电极,采用循环伏安法在厚膜碳工作电极表面沉积纳米金,利用巯基自组装技术固定癌胚抗原适体,以[Fe(CN)6]3-/4-为氧化还原探针,基于癌胚抗原适体和目标物癌胚抗原结合前后电子传递速率的不同引起的阻抗变化,构建非标记检测癌胚抗原的阻抗型电化学适体传感器。实验结果表明,适体传感器与CEA浓度在0.5 ng/mL～13.0 ng/mL 时有较好的线性关系,线性方程为:ARet=40.7972c(ng/mL)+762.7832,R=0.9960。检出限为 0.094ng/mL(S/N=3)。目标诱导适体转移非标记电化学适体传感器检测癌胚抗原。以癌胚抗原作为研究模型,基于目标诱导适体转移,以[Fe(CN)6]3-/4-作为电化学探针,研制了非标记可再生型检测癌胚抗原的阻抗型适体传感器。将带巯基的部分互补DNA与癌胚抗原适体杂交形成的双链通过巯基自组装固定在金电极表面,MCH封闭后获得适体传感器,此时[Fe(CN)6]3-/4-在传感器表面的电子传递电阻Ret较大,目标分析物癌胚抗原引入后,癌胚抗原与双链上适体相互作用,迫使适体离开双链进入溶液,使得[Fe(CN)6]3-/4-在传感器表面的电子传递电阻Ret减小,根据加入癌胚抗原前后[Fe(CN)6]3-/4-在传感器表面的电子传递电阻Ret的变化进行癌胚抗原检测。实验结果表明,电子传递电阻变化值△Ret与癌胚抗原的浓度在0.8 ng/mL～10.4ng/mL间呈良好的线性关系,检出限0.15 ng/mL(S/N=3)。该适体传感器具有良好的再生性能和较高的灵敏度。研究工作证明,使用较短的互补DNA链与适体形成双链组装的适体传感器能够获得更高的灵敏度。(本文来源于《宁夏大学》期刊2018-06-01）
陈帅[9]（2018）在《基于Hemin/G-quadruplex DNA酶和八面体Cu_2O-Au纳米复合材料共催化放大信号的电化学适体传感器》一文中研究指出在本篇研究中,我们合成了一种新型八面体Cu_2O-Au纳米复合材料,并首先应用于电化学适体传感器中,借助DNA酶辅助信号放大检测凝血酶(TB)。八面体Cu_2O-Au纳米复合材料不仅作为信号放大分子,而且也被用作固定电活性物质和识别探针的理想载体。金纳米颗粒(AuNPs)直接生长在八面体Cu_2O纳米晶体的表面,所得到的Cu_2O-Au纳米复合材料具有表面积大,生物相容性好的优点。通过将血红素末端插入氨基封端的凝血酶适体(NH_2-TBA)形成的hemin/G-quadruplex(血红素/G-四链体)和电活性物质甲苯胺蓝(Tb)通过稳定的Au-N键固定在Cu_2O-Au纳米复合材料表面上。Au NPs,Cu_2O和hemin/G-quadruplex共同催化工作缓冲液中的H_2O_2,以促进甲苯胺蓝(Tb)的电子转移作为多重信号放大策略,以提高电化学适体传感器的性能。在最佳条件下,所设计的适体传感器表现出良好的灵敏性检测范围100 fM到20 n M,检测极限为23 fM(基于3σ)。该电化学适体传感器具有良好的灵敏度,高特异性和可接受的重现性,可广泛应用于生物测定分析。(本文来源于《重庆医科大学》期刊2018-05-01）
陶灿灿[10]（2018）在《置换型核酸适体电化学传感器的设计与ATP检测应用》一文中研究指出研究和发展快速、高灵敏与高选择性的分析方法是食品质量与安全检测领域的重要课题,以核酸适配体探针为识别元素的电化学传感器是该研究领域的前沿和重点发展方向之一。置换型核酸适配体电化学传感器以“适配体-互补DNA(aptamer-cDNA)”复合探针为识别元素,通过链置换分子识别反应引发的电信号对目标分子进行定量分析。此类传感器具有设计简便、灵敏度高和选择性好的优点,在食品安全检测中具有广泛的应用潜力。目前,大量的研究注意力集中于传感器灵敏度的增强,很少有研究工作关注传感器响应速率的提升。本论文针对传统置换型核酸适配体传感器普遍存在的响应速率慢的缺点,从合理设计aptamer-cDNA复合探针结构来探索这一问题的解决方案。论文借助超分子化学的“协同结合”概念,以叁磷酸腺苷(ATP)为模型分析物,分别设计了可对目标分子产生快速链置换分子识别的“叁链协同稳定核酸适配体”和“双链协同稳定核酸适配体”探针,以此为基础构建了响应速度快、灵敏度高和选择性好的置换型核酸适配体电化学传感器。论文的具体研究内容和研究结果如下:(1)叁链协同互补核酸适配体探针的设计及ATP检测应用。置换型核酸适配体电化学传感器对目标分子响应速度慢的主要原因是aptamer-cDNA复合探针中适配体链中的大部分碱基与互补DNA(cDNA)互补配对,阻碍了核酸适配体链与目标分子的快速结合。为了提高此类传感器的响应速度,本文第二部分提出一种叁链协同互补的复合探针设计方案。在此方案中,cDNA链是由20个T碱基的连接臂(T_(20))的两端分别连接两段短互补片段组成,这样一条cDNA链可同时与电极表面的两条核酸适配体链杂交而形成“叁链协同互补”的aptamer-cDNA复合探针。这种叁链协同互补复合探针一方面可以减少核酸适配体链中参与配对的碱基数目而提高传感器的响应速度,另一方面该结构具有较高的结构稳定性而增强传感器的信号灵敏度。实验分别探究了互补DNA链中的互补碱基数目、方波伏安法的测试频率及适配体探针在电极上的固定密度对传感器信号增益的影响,并得出:在最佳实验条件下传感器用于检测ATP浓度的线性方程为Y=1.3541C+3.7027(R~2=0.9977),线性范围为75倍(1~75 nM),传感器对目标分子的检测时间为4分钟;传感器在复杂的混合物中对目标分子具有特异性的识别作用;同时在实际样品的加标回收实验中测得回收率达到95%以上。这充分表明叁链协同互补探针结构的设计方案有效提高了传感器的响应速度和灵敏度,同时对目标分子ATP具有良好的选择性和特异性和应用于实际样品检测中的准确性。(2)双链协同互补的核酸适配体探针的设计与ATP检测应用。论文第叁部分介绍的双链协同互补探针结构是指在适配体的底端增加额外的碱基,然后与其互补链进行杂交形成双链协同互补探针结构。这种双链协同结构降低了适配体与目标分子结合时的空间位阻,使目标分子ATP快速将双链解开完成链的置换识别反应,有效提高了传感器的响应速率和灵敏度。而且双链协同互补探针结构相对于叁链协同结构而言,实验过程更简单、方便,无需严格控制电极表面核酸适配体探针之间的距离。传感器在最佳条件下的检测性能:传感器用于检测ATP浓度的线性方程为Y=0.9582C+1.3868(R~2=0.9977),线性范围为100倍(1~100 nM),传感器对ATP的检测时间为5分钟;传感器在复杂的混合物中对目标分子具有特异性的识别作用;同时在实际样品的加标回收实验中测得回收率达到95%以上。这也充分表明双链协同互补探针结构的设计方案有效提高了传感器的响应速度和灵敏度,同时对目标分子ATP具有良好的选择性和特异性和应用于实际样品检测中的准确性。(本文来源于《烟台大学》期刊2018-04-01）
电化学适体传感器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
凝血酶是一种丝氨酸蛋白酶,由凝血酶原在Xa因子作用下转化而来,将纤维蛋白原转换为纤维蛋白,在凝血级联机制中有着重要的作用。研究表明,凝血酶能够加快静脉血栓栓塞、肾病的进程以及参与中枢神经系统疾病等多种疾病的发生,其浓度的改变会导致功能的转变。因此,定量检测复杂生物样品中的凝血酶含量对临床研究和早期诊断有重要的意义。本研究结合适配体技术、纳米技术与铅离子依赖性DNA酶辅助的信号放大技术,提出了一种无酶、无标记、高灵敏度的磁控电化学适体传感器用于凝血酶的检测。本研究基于磁性生物复合材料和铅离子依赖性DNA酶,构建电化学传感平台用于凝血酶的检测。分别使用了叁条核苷酸链S1、S2和S3,其中互补链S1包含巯基末端、凝血酶适配体互补序列以及铅离子(Pb~(2+))依赖性DNA酶酶切部位,S2为凝血酶适配体序列,S3是Pb~(2+)依赖性DNA酶序列。由于亚甲蓝带有正电荷,它能够通过静电作用吸附到带负电DNA上,可作为电化学信号分子。以磁性Fe_3O_4@Au纳米粒(Fe_3O_4@Au NPs)为载体,S1通过Au-S键固定在纳米粒表面,互补杂交S2,获得磁性生物复合材料Fe_3O_4@Au-S1/S2 NPs。当目标物凝血酶存在时,凝血酶竞争结合S2,从而S1上Pb~(2+)依赖性DNA酶酶切部位暴露出来,加入S3和Pb~(2+)后,S1被切割,少量的亚甲蓝被吸附到DNA链上。当凝血酶不存在时,S1/S2杂交双链不被破坏,下游反应无法继续进行,S1/S2杂交双链能吸附大量的亚甲蓝。最终,待测的纳米复合物利用磁场诱导自组装将在磁性玻碳电极表面形成磁性软膜,通过差示脉冲伏安法(Different pulse voltammetry,DPV)检测亚甲蓝的电信号变化,实现了待测物凝血酶与亚甲蓝电化学响应之间的转化与检测。本研究构建的电化学适体传感器中,适配体能够特异性识别凝血酶;Pb~(2+)依赖性DNA酶的酶切作用明显增加了Fe_3O_4@Au NPs表面核酸的变量,使得亚甲蓝的电信号变量增加了3倍,使灵敏度显着增加;磁性纳米材料的引入不仅方便磁性分离,而且可以通过磁场诱导自组装在磁性玻碳电极表面形成磁性软膜而产生测定信号,完成测定后,取出磁性电极中的磁芯,磁性软膜便可从电极表面脱落,增强了电极再生和重复使用性能,另外,利用纳米材料大的表面积达到丰富的核酸固载。该电化学适体传感器对凝血酶定量检测的线性范围为5-5000 pmol L~(-1),检测限低至1.8 pmol L~(-1),可以用于血清中凝血酶的靶向检测。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电化学适体传感器论文参考文献
[1].王晓飞,张婷,王冰,漆红兰,张成孝.基于电化学双共价键法构建可再生高灵敏的电化学发光适体传感器检测可卡因（英文）[J].电化学.2019
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[3].尹继芳.基于PANI、GO-PEDOT和L-Glu的抗污染电化学适体传感器的构建及其检测性能研究[D].青岛科技大学.2019
[4].董丽萍.用于可卡因检测的新型核酸适体电化学传感器研究[D].烟台大学.2019
[5].何亚媚.基于不同修饰电极的高灵敏均相电化学适体传感器研究[D].浙江师范大学.2019
[6].彭亚鸽,潘福宁,万乐.基于单壁碳纳米管和目标诱导适体转移电化学适体传感器检测腺苷[J].分析试验室.2018
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[9].陈帅.基于Hemin/G-quadruplexDNA酶和八面体Cu_2O-Au纳米复合材料共催化放大信号的电化学适体传感器[D].重庆医科大学.2018
[10].陶灿灿.置换型核酸适体电化学传感器的设计与ATP检测应用[D].烟台大学.2018