纳米金与二茂铁在葡萄糖传感器中的相互作用

针对纳米金颗粒修饰的葡萄糖生物传感器对葡萄糖的响应电流随着工作电压的下降快速下降的问题,进一步利用电子媒介体二茂铁对其进行修饰,并选用丝网印刷电极研究了纳米金颗粒和二茂铁之间的相互作用。实验结果表明:二茂铁有效地降低了纳米金颗粒修饰的葡萄糖生物传感器响应电流的下降值,纳米金颗粒降低了电子媒介体二茂铁的氧化还原反应电位,并且,纳米金颗粒与电子媒介体二茂铁在葡萄糖生物传感器中表现协同增效效应。     

层层累积技术制备基于纳米碳管的葡萄糖生物传感器

以多壁纳米碳管(MWCNTs)为电子媒介体和酶的吸附载体,利用层层累积的自组装技术固定葡萄糖氧化酶(GOx)的多层(MWCNTs/GOx)n复合薄膜修饰电极,制备了一种新型葡萄糖生物传感器。结果表明:传感器对葡萄糖的响应电流值随着MWCNTs/GOx复合薄膜层数的不同而变化,当MWCNTs/GOx复合薄膜的层数为6时,响应电流值达到最大。(MWCNTs/GOx)6复合薄膜修饰的葡萄糖生物传感器对3×10-2mol/L葡萄糖的响应电流为1.63μA,响应时间仅为6.7 s。该生物传感器检测的线性范围为5×10-4~1.5×10-2mol/L,最低检测浓度可达0.9×10-4mol/L。     

利用Iasys生物传感器实时监测sIL-1RI的研究

利用生物素-亲和素系统,以IAsys生物传感器为研究方法,构建了一个实时监测sIL-1R I的实验体系.在生物素表面的样品池结合亲和素,并将生物素衍生化的IL-1α固定于样品池表面,继而将sIL-1R I加入样品池中,通过样品池再生,实现了对sIL-1R I的连续监测.每一步结合反应后,均用PBS/T冲洗以去除非特异性吸附.实验结果表明:生物素衍生化的IL-1α以0.42ng/mm2的密度被有效地固定于生物素包被的样品池表面.sIL-1R I与固定在样品池表面的IL-1α发生特异性亲和反应,其响应值与sIL-1R I浓度成线性关系,相关系数为0.9913,并且牛血清白蛋白作为sIL-1R I 的保护剂对检测信号没有干扰作用.说明该实验体系可对sIL-1R I进行浓度依赖性、特异性的快速检测.     

基于layer-by-layer技术构建胆碱检测生物传感器酶电极的研究

基于层层累积自组装法将PDDA高分子材料和胆碱氧化酶逐层固定在高分子聚合膜PVS/PDDA修饰的电极表面,制备了电流型胆碱检测生物传感器.利用石英晶体微天平(QCM)分别分析了PDDA和胆碱氧化酶的固定过程,结果表明酶的固定量可以得到有效控制.探讨了自组装膜层数、pH值、温度对传感器电流响应的影响.制备的生物传感器在胆碱浓度为5×10-7～1×10-4 mol/L的范围内对胆碱有良好的线性响应,响应时间为10 s,检出限为5×10-7 mol/L.传感器的稳定性好,30天时的响应值仍保持90%.     

石英晶体微天平实时监测亲和素对低密度脂蛋白的吸附

利用石英晶体微天平(QCM)实时监测低密度脂蛋白(LDL)在亲和素(Avid in)上的吸附,并探讨二者的作用机理。实验结果表明:Avid in与LDL之间的相互作用方式主要是静电吸附,即中性环境下带正电的Avid in可与LDL分子表面的带负电的磷脂分子发生静电吸引,当LDL浓度为0.049 5 g/L时,最大吸附量达到3.54×10-7g/cm2,吸附率为59.68%,NaC l溶液的洗脱效果达到了86%。研究证实:Avid in具有较大的吸附量和较高的吸附率,有望作为新型吸附LDL的吸附剂配基。     

纳米颗粒对葡萄糖生物传感器性能影响的研究

制备了纳米金颗粒和纳米铜颗粒，分别用以修饰葡萄糖生物传感器，并选用丝网印刷金电极测试研究了纳米颗粒对葡萄糖生物传感器性能的影响。结果表明：纳米铜颗粒不能增强葡萄糖生物传感器的响应电流，并且延长了其响应时间；纳米金颗粒增强了葡萄糖生物传感器的响应电流，缩短了其响应时间，提高了其抗干扰性，但不能拓宽其检测的线性范围，并且响应电流受工作电压的影响较大；随着工作电压的下降，响应电流迅速下降，与未修饰葡萄糖生物传感器响应电流下降趋势一致。     

上转换荧光实时监测近红外实现肿瘤热疗

以激光进行的高温疗法称激光加热疗法,已成为肿瘤热疗的一种新的有效手段。主要使用近红外激光,采用直接照射或插入光纤的方法进行治疗。但应用时由于近红外波段激光对组织的穿透有限,热效应被局限在一个小的体积内,不同肿瘤组织光穿透情况又有很大差异,治疗的范围难以把握。另外,热疗时,难以区分肿瘤体和正常组织的边界,照射不当容易造成周围正常组织的伤害,因此实时地监测导向近红外光成为激光热疗的关键。研究表明运用上转换纳米探针[Yb/Er(NaYF4∶Yb,Er)]靶向定位到肿瘤,在980 nm近红外光的激发下可实现激光加热的同时进行上转换荧光的监测,从而确定照射的范围、分布、剂量以及肿瘤边界,最终达到导向热疗实现精确治疗肿瘤的目的。     

纳米银／半胱氨酸修饰葡萄糖生物传感器的研究

为优化电流型生物传感器的性能,采用相转移法结合超声波法制备纳米银溶胶,并用透射电镜对其粒径和形态进行了表征.将纳米银/半胱氨酸与葡萄糖氧化酶(GOD)共同修饰在电极表面制成酶电极.结果表明:制备的纳米银粒子近似球形,平均直径为6.27 nm;酶电极的线性响应范围为5.0×10-5～1.5×10-3 mol/L;检出限为7.14×10-6 mol/L(S/N=3);响应时间小于5 s.4℃保存30 d,该电极仍有83.7%的初始响应电流,重复性和稳定性良好.     

亲和型生物传感器对TNF-α/sTNFR-I相互作用的研究

应用亲和型生物传感器—Asys生物传感器实时监测不同浓度的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)与可溶性肿瘤坏死因子受体-I(sTNFR-I)的亲和反应过程,并应用FASTfit软件对数据进行分析。结果表明:sTNFR-I以2.25 ng/mm2的密度固定于样品池敏感基片表面,TNF-α可与其发生特异性、浓度依赖性亲和反应,应用FASTfit软件进行数据拟合,并计算其反应的动力学常数,其反应符合二级动力学方程,结合速率常数kass=4.21×104L.mol-1.s-1,解离速率常数kd iss=2.12×10-2s-1,则解离平衡常数kD=5.05×10-7mol.L-1,结合平衡常数kA=1.99×106L.mol-1。应用IAsys传感器可实时监测结合和解离反应过程,操作简便、快速,是研究TNF-α和sTNFR相互作用动力学的有效方法。     

基于溶胶-凝胶技术结合多壁纳米碳管化学修饰电极的方法制备高灵敏葡萄糖生物传感器的研究

基于多壁纳米碳管修饰铂电极与二氧化硅溶胶-凝胶(sol-gel)固定化酶相结合的技术制备了葡萄糖氧化酶传感器,充分利用了溶胶-凝胶固定化酶稳定的优点和纳米碳管的高灵敏电催化作用,优化了该酶传感器的制备过程,提高了传感器的电流响应和反应线性.结果表明,sol-gel构建的优化条件是:H2O:TEOS为2.5～3.5,TritonX-100浓度为5%,pH值为5.5.在本实验条件下,多壁纳米碳管的最适固定量为5μl(0.25g/L),溶胶-凝胶与酶的优化体积比为3:2.工作电位 0.55V、pH 6.5、25℃为制备传感器的最适工作条件.该传感器对葡萄糖在0.5～6 mmol/L呈线性响应,响应时间为20 s,检出限为0.05mmol/L,45天时的响应值仍保持90%.