Capacitive Biosensors and Molecularly Imprinted Electrodes.
电容生物传感器属于亲和生物传感器,通过直接记录传感器表面与目标分子之间的结合来工作。这类传感器测量电解质/电极界面处介电层的介电性质和/或厚度变化。电容生物传感器迄今已成功用于蛋白质、核苷酸、重金属、糖类、小分子有机物和微生物细胞的检测。近年来,微接触印迹方法被用于在电容电极表面创建非常灵敏和选择性的生物识别空腔。本章综述了电容生物...
电容生物传感器属于亲和生物传感器,通过直接记录传感器表面与目标分子之间的结合来工作。这类传感器测量电解质/电极界面处介电层的介电性质和/或厚度变化。电容生物传感器迄今已成功用于蛋白质、核苷酸、重金属、糖类、小分子有机物和微生物细胞的检测。近年来,微接触印迹方法被用于在电容电极表面创建非常灵敏和选择性的生物识别空腔。本章综述了电容生物...
登革热是发展中国家每年导致大量死亡的重大疾病。早期感染时患者仅表现为高热,若未得到适当治疗,随后可能发生内脏严重损伤,偶尔导致死亡。因此,快速早期检测登革病毒(DENV)有助于降低死亡率。本研究提出一种基于电化学阻抗谱(EIS)的新方法,用于DENV的检测、分型和抗体筛查。研究发现,涂覆氧化石墨烯(GO)增强聚合物的金电极的电荷转移...
本研究首次报道了一种基于印刷电路板(PCB)技术制备的丝网印刷电极(SPE),采用银(Ag)导线和三电极构型(AgxO 工作电极、AgxO 对电极和 Ag/AgxO 参比电极)。该低成本一次性器件用于即时检测癌症生物标志物。所选标志物为癌胚抗原(CEA)蛋白,常用于监测特定癌症进展。通过在银工作电极区域组装塑料抗体作为生物识别元件构...
分子印迹通过形成与目标分子形状和化学功能互补的人工识别空腔,可克服天然抗体稳定性差、成本高及微纳加工兼容性不足等局限。然而,基于分子印迹的人工生物识别元件设计中,干扰物对印迹聚合物非空腔区域的非特异性结合常被忽视,会抬高噪声并降低检测限。本文提出一种通用策略:在模板去除前对印迹聚合物的非空腔区域进行聚乙二醇(PEG)化,以屏蔽非识别...
本文报道了一种基于微接触分子印迹的高灵敏、高选择性电容生物传感器,用于胰蛋白酶(trypsin)的无标记、实时、快速检测。以胰蛋白酶为模板制备胰蛋白酶印迹(trypsin-MIP)电容金电极,在 1.0×10^-13–1.0×10^-7 M 标准胰蛋白酶水溶液中实现检测,检出限为 3.0×10^-13 M。通过单独和竞争方式加入糜蛋...
本研究开发了一种灵敏且稳健、具有实时电化学读出的生物传感系统,用于检测癌胚抗原(CEA)。CEA是胰腺癌、乳腺癌和结肠癌等多种癌症的常见标志物,在医疗操作过程中实时检测CEA可为进一步手术干预提供关键决策依据。作者将CEA作为模板,修饰在具有亲水自组装单分子层(SAM)的金表面(均方根粗糙度约3–4 nm)上,该金表面位于开路电位网...
本研究开发了一种新型且灵敏的分子印迹表面等离子共振(SPR)生物传感器,用于红曲米中橘霉素(citrinin, CIT)的选择性测定。首先,采用烯丙基硫醇(allyl mercaptane)修饰 SPR 芯片的金表面,以提供稳定的表面锚定位点;随后,在修饰后的金表面通过旋涂和紫外引发聚合生成橘霉素印迹聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯–甲基...
磷酸盐是生物体内重要的阴离子,也是水体富营养化的关键限制因子,其浓度异常与肾脏疾病、骨代谢障碍及生态环境恶化密切相关。本文综述了磷酸盐生物传感器的研究进展,重点讨论酶法与非酶法传感体系。酶法传感器以磷酸盐作为底物或抑制剂,利用丙酮酸氧化酶(POD)、核苷磷酸化酶(NP)、黄嘌呤氧化酶(XOD)、碱性磷酸酶(ALP)、葡萄糖氧化酶(G...
本研究开发了一种基于 Fe@Au 核壳纳米粒子(Fe@AuNPs)与 2-氨基乙硫醇(2-AET)功能化多壁碳纳米管(f-MWCNs)修饰玻碳电极的分子印迹电化学生物传感器,用于灵敏测定头孢克肟(cefexime, CEF)。首先通过重氮盐电聚合和还原在玻碳电极表面构建对氨基苯基界面,再经 EDC 共价连接 2-AET-f-MWCN...
本文报道了一种用于核糖核酸酶A(RNase A)检测的新型石英晶体微天平(QCM)生物传感器,具有较高选择性和灵敏度。以2,2,3,4,4,4-六氟丁基甲基丙烯酸酯(HFBMA)为主基质单体、N-甲基丙烯酰组氨酸(MAH)为功能单体、三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)为交联剂,在QCM电极表面原位制备大孔蛋白印迹膜。采用碳酸钙纳米...
本研究基于分子印迹与表面溶胶-凝胶技术,在石英晶体表面制备胆红素印迹二氧化钛薄膜,构建了一种高选择性、高灵敏度的压电石英晶体微天平(QCM)胆红素生物传感器。以钛酸四丁酯(Ti(O-nBu)4)为钛源,胆红素为模板,经浸渍-清洗-水解-干燥循环形成约0.8 μm印迹薄膜,再用氨水洗脱模板形成特异性识别空腔。胆红素结合后引起晶体表面质...
本文报道了一种用于胆红素(bilirubin, BR)检测的新型压电生物传感器。作者采用分子印迹与表面溶胶-凝胶技术,在石英晶体表面制备了胆红素印迹羟基磷灰石(BR-imprinted HAP)薄膜,并将其作为识别层用于QCM传感。该传感器无需外加标记物,通过胆红素与印迹空腔的特异性结合引起质量变化,从而改变石英晶体谐振频率。结果表...
表面印迹与采用纳米尺寸形态是克服分子印迹聚合物中模板转移困难的两条有效途径,尤其有利于蛋白质等大分子结构的印迹。基于这两种策略的表面蛋白印迹纳米粒子对生物传感器开发具有吸引力。本文展示了一种在纳米粒子支撑体上印迹蛋白的简便方法:以溶菌酶为模型蛋白,在水相分散的乙烯基修饰二氧化硅纳米粒子表面,通过自由基诱导低浓度单体接枝共聚实现蛋白印...
分子印迹是一种通过模板分子组装具有特定结构和性质的分子组装体的新兴方法,已越来越多用于分离过程、微反应器、免疫分析、抗体模拟、催化、人工酶、生物传感器识别元件以及生物和化学传感器。溶胶-凝胶工艺在温和条件下进行且灵活多样,使其玻璃态基质适合分子印迹。基于溶胶-凝胶的分子印迹聚合物(MIPs)在多种应用中的进展可从不断增长的出版物看出...