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纳米颗粒对葡萄糖生物传感器性能影响的研究

高技术通讯 2005年第6期15卷 50-54页

作者：吴宝艳杨钰宋昭赵紫霞安(齐)顺一长哲郎陈强南开大学生命科学学院天津300071 日本东北大学大学院药学研究科仙台9808578

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... 详细信息

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.

关键词：纳米颗粒葡萄糖生物传感器丝网印刷金电极性能测试

一种高灵敏检测贝类中大田软海绵酸的可抛式核酸适配体传感器

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分析化学 2019年第6期47卷 869-875页

作者：陈佳琦吴海燕张旭志郑关超孙晓杰郭萌萌谭志军翟毓秀牟海津中国水产科学研究院黄海水产研究所中国海洋大学食品科学与工程学院

以能够特异性识别大田软海绵酸（Okadaic acid,OA）的核酸适配体作为识别探针,先利用磁力吸附将核壳型纳米金磁微粒（Fe;O;@Au）固定在丝网印刷金电极（Screen-printed gold electrode,SPGE）的表面,然后利用AuS键固定核酸适配体,构建... 详细信息

以能够特异性识别大田软海绵酸（Okadaic acid,OA）的核酸适配体作为识别探针,先利用磁力吸附将核壳型纳米金磁微粒（Fe;O;@Au）固定在丝网印刷金电极（Screen-printed gold electrode,SPGE）的表面,然后利用AuS键固定核酸适配体,构建了可抛式核酸适配体传感器,用于贝类中OA的高灵敏测定。采用电化学阻抗谱进行测试,利用核酸适配体与OA结合前后工作电极表面电子传递阻抗值的变化量与OA浓度对数值之间的线性关系,实现贝类中OA的定量检测。此传感器制备简单,采用Fe;O;@Au修饰传感界面,通过增大工作电极的比表面积提高核酸适配体的组装量,提高了方法的灵敏度;将核酸适配体作为识别探针,相比抗体的使用大大降低了方法成本;一次性可抛SPGE的应用,省去传统电极使用前必需的繁杂抛光过程。采用此传感器进行贝类中OA的检测,线性范围为1～800μg/kg,检出限为1μg/kg;回收率在92.0%～118.6%范围内,相对标准偏差为5.8%～11.6%。本方法简便高效且重现性良好,可实现大批量样品的筛查与定量分析。

关键词：大田软海绵酸核酸适配体传感器电化学阻抗谱丝网印刷金电极高灵敏检测

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戊二醛交联的传感器检测布鲁氏菌抗体的研究

山西农业大学学报（自然科学版） 2018年第6期38卷 71-76页

作者：杨威韩小平张志勇左月明山西农业大学工学院山西太谷030801

[目的]为了检测低浓度布鲁氏菌抗体,实现对布病的早期诊断,建立一种电化学测试方法。[方法]首先采用戊二醛交联未破碎的和超声波破碎的布鲁氏菌病抗原分别固定于预处理后的丝网印刷金电极表面,采用循环伏安法、差分脉冲伏安法和方波伏... 详细信息

[目的]为了检测低浓度布鲁氏菌抗体,实现对布病的早期诊断,建立一种电化学测试方法。[方法]首先采用戊二醛交联未破碎的和超声波破碎的布鲁氏菌病抗原分别固定于预处理后的丝网印刷金电极表面,采用循环伏安法、差分脉冲伏安法和方波伏安法表征了该传感器测试不同浓度的布鲁氏菌抗体的免疫反应过程,构建了电流型无标记免疫传感器。[结果]当抗体浓度为1×10-5~1×10IU·mL^(-1)时,测试的伏安曲线峰电流变化量与抗体浓度对数呈线性函数关系。其中,通过方波伏安法测试后的传感器体系灵敏度最高、检测限最低,为1.206 5×10-9 IU·mL^(-1)。[结论]采用戊二醛偶联方法制备的免疫传感器能有效检测低浓度布鲁氏菌抗体。

关键词：戊二醛丝网印刷金电极免疫传感器布鲁氏菌抗体超声破碎抗原伏安法

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奶牛孕酮浓度电化学检测方法

山西农业大学学报（自然科学版） 2020年第1期40卷 94-101页

作者：杨政聂建华刘振宇王阵贺路志明山西农业大学工学院山西太谷030801 吕梁市兴县农业农村局山西兴县033600 山西农业大学信息科学与工程学院山西太谷030801

[目的]为了诊断奶牛是否处于发情或妊娠状态,本研究建立一种奶牛孕酮浓度的电化学检测方法。[方法]采用蛋白A将孕酮单克隆抗体固定在电极表面,然后用固定浓度的孕酮抗原分别与不同浓度的孕酮单克隆抗体进行反应,反应过程采用交流阻抗法... 详细信息

[目的]为了诊断奶牛是否处于发情或妊娠状态,本研究建立一种奶牛孕酮浓度的电化学检测方法。[方法]采用蛋白A将孕酮单克隆抗体固定在电极表面,然后用固定浓度的孕酮抗原分别与不同浓度的孕酮单克隆抗体进行反应,反应过程采用交流阻抗法进行表征分析,并用Zsimpwin和SAS软件对数据分析处理,得到孕酮单克隆抗体浓度与阻抗之间的关系,构建了奶牛孕酮浓度无标记阻抗免疫传感器,实现对奶牛孕酮浓度的检测。[结果]预处理后的电极氧化还原电流比可达1.02,改善了丝网印刷金电极的电化学活性。用SAS软件对拟合数据分析后,得到孕酮单克隆抗体浓度x和阻抗y之间的回归方程为y=27.183 x+80.258,决定系数R 2=0.9093,显著性检验概率p值为0.0119,确定了孕酮阻抗传感器的抗体最佳反应浓度为8 mg·L-1。[结论]此检测方法为奶牛的健康养殖提供了有效的检测手段。

关键词：奶牛孕酮浓度电化学检测蛋白A 丝网印刷金电极

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双通道DNA电化学生物传感器的研究

双通道DNA电化学生物传感器的研究

作者：丁义丽华东理工大学

学位级别：硕士

电化学生物传感器将电化学的分析功能与生物识别过程的特异性相结合,以生物反应产生一个与被分析物质浓度相关的电信号,并以电流、电位、电量、电导等方式输出。本论文以电化学生物传感器为基体,制备了单通道丝网印刷金电极,并对其电极... 详细信息

电化学生物传感器将电化学的分析功能与生物识别过程的特异性相结合,以生物反应产生一个与被分析物质浓度相关的电信号,并以电流、电位、电量、电导等方式输出。本论文以电化学生物传感器为基体,制备了单通道丝网印刷金电极,并对其电极的表面性质进行研究,探讨电极的修饰方法和机理,并在此基础上制备了双通道电极,研究出两种DNA电化学生物传感器,以实现对目标DNA特征序列的检测。首先,制备了一种基于在单通道丝网印刷金电极表面自组装SH-ssDNA的电化学DNA生物传感器。采用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了该传感器对DNA特征序列的电化学检测行为。探讨了电极表面自组装密度、MB的浓度及杂交液中盐离子浓度等参数对杂交实验的影响。结果表明该传感器对DNA特征序列的检测具有较好的选择性,且峰电流值与目标DNA特征序列的浓度在1×10-8-1×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为2.7×10-9mol/L 其次,将单通道检测体系转移到双通道的丝网印刷金电极的电化学DNA生物传感器这一平台,用于同时检测两种不同的DNA特征序列。实验对探针固定时间、MCH作用时间、杂交时间、MB富集时间等实验条件进行了优化。结果表明该双通道传感器在1×10-8-1×10-6mol/L范围内具有较好的线性关系,对两种不同的DNA特征序列的检测限分别为2.1×10-9mol/L和5.5×10-9mol/L。

关键词：电化学生物传感器双通道丝网印刷金电极

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奶牛孕酮的无标记阻抗免疫传感器研究

奶牛孕酮的无标记阻抗免疫传感器研究

作者：王阵贺山西农业大学

学位级别：硕士

孕酮(Progesterone)是雌性动物排卵后在黄体和怀孕期胎盘产生的一种天然孕激素。奶牛孕酮的含量随着其繁殖活动而呈现规律性变化,因此,可以通过对孕酮的准确检测诊断奶牛是否发情或妊娠,从而采取受孕措施提高奶牛繁殖效率、增加奶牛业... 详细信息

孕酮(Progesterone)是雌性动物排卵后在黄体和怀孕期胎盘产生的一种天然孕激素。奶牛孕酮的含量随着其繁殖活动而呈现规律性变化,因此,可以通过对孕酮的准确检测诊断奶牛是否发情或妊娠,从而采取受孕措施提高奶牛繁殖效率、增加奶牛业的生产效益。传统的孕酮检测方法有：乳胶凝集抑制试验(LAIT)、酶联免疫吸附测定法(ELISA)、酶免疫测定法(EIA)和放射免疫法(RIA)。但这些方法操作较为复杂,且价格昂贵,不能满足我国畜牧业生产的需求。本课题将孕酮单克隆抗体用蛋白A固定在丝网印刷金电极上,制备了可快速检测孕酮含量的阻抗免疫传感器,并用交流阻抗法进行了孕酮的定量检测,同时设计了一种微弱信号检测装置,取得了较好的效果。本文主要贡献如下：1.为了增加印刷电极的稳定性和灵敏性,对丝网印刷金电极采用电化学方法(在硫酸中进行循环伏安法活化),分析电极活化的最优条件。2.用0.1g/mL的蛋白A修饰丝网印刷金电极并将孕酮单克隆抗体固定在修饰过的电极上制备孕酮阻抗免疫传感器,并进行优化。用制备的孕酮阻抗传感器检测浓度梯度为Ong/mL、1.5625ng/mL、3.125ng/mL、6.25ng/mL、12.5ng/mL、25ng/mL和50ng/mL的孕酮溶液进行交流阻抗法测量,建立阻抗值和孕酮浓度的回归方程,实现对孕酮浓度的定量检测。3.根据试验得到的阻抗数据用Zsimpwin软件拟合出相应的等效电路,并得到电路各元件的值以及拟合误差,进一步对理论模型分析。4.设计了一种微弱信号检测装置,为基于孕酮阻抗免疫传感器制备一种便携式孕酮检测设备打下坚实的基础。

关键词：孕酮单克隆抗体电化学工作站阻抗谱丝网印刷金电极蛋白A

基于差分脉冲阳极溶出伏安法的土壤重金属铜检测研究

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基于差分脉冲阳极溶出伏安法的土壤重金属铜检测研究

作者：闫姗姗山西农业大学

学位级别：硕士

重金属不仅污染土壤、水体及大气环境,还污染畜产品、水生生物及农作物等,因此,在环境、食品、药物、农药残留等方面,检测分析重金属一直是分析工作者关注和研究的课题之一,基于传统检测重金属的方法往往存在仪器设备大型昂贵、实验步... 详细信息

重金属不仅污染土壤、水体及大气环境,还污染畜产品、水生生物及农作物等,因此,在环境、食品、药物、农药残留等方面,检测分析重金属一直是分析工作者关注和研究的课题之一,基于传统检测重金属的方法往往存在仪器设备大型昂贵、实验步骤操作复杂、需要有经验的操作者操作等问题,本研究尝试采用电化学分析方法中的差分脉冲阳极溶出伏安法,利用修饰液修饰过的丝网印刷金电极来检测土壤重金属铜的含量,具体工作如下：(1)为了改善电极表面的电化学特性,本研究将原丝网印刷金电极放入稀硫酸溶液中进行循环伏安扫描活化处理,然后观察分析其在铁氰化钾溶液中的循环伏安曲线图,得出：较未活化的丝网印刷金电极,活化后的电极其氧化峰和还原峰电位差值变小,峰电流变大,表明活化后的丝网印刷金电极其电化学性能增强。(2)为了提高测定土壤重金属的灵敏度,适应定量、快速的测定要求,本研究观察分析了丝网印刷金电极,铋修饰的丝网印刷金电极,Nafion (0.1%)修饰的丝网印刷金电极,铋/Nafion修饰的丝网印刷金电极在铁氰化钾溶液中的循环伏安扫描曲线,得出：较未修饰的丝网印刷金电极,修饰液修饰过的电极其电化学性能均有增强,并且铋/Nafion修饰的丝网印刷金电极电化学性能明显增强,其氧化峰与还原峰的电压差值最小,峰电流值也最大。(3)为了获得实验的最优参数,本研究采用差分脉冲阳极溶出伏安法,铋/Nafion修饰的丝网印刷金电极测量一定浓度的标准铜溶液。基于前人研究的基础,据测得的重金属铜含量大小,通过控制变量法设置实验的各个参数,得出实验的最佳沉积时间360s、沉积电势-0.7 V、静止时间10s、溶出电位0.6V、清洗电位0.8 V、清洗时间30 s、电解质HAc-NaAc溶液PH=2、铋溶液浓度6000 ug/L、Naf ion溶液体积4ul,并绘制了铜浓度-电流的标准曲线图,其线性回归方程为Y=6.54833+0.00505x,线性相关系数大于0.9926。(4)为了实现对实际土壤样本重金属铜的测量,本研究首先将实际土样经过湿法消解,过滤配置成相应的土壤溶液,然后利用最优参数结合标准曲线图,应用差分脉冲阳极溶出伏安法测量实际土壤样本中的重金属铜的含量,最后将测得的土壤重金属铜含量与采用国际标准法原子分光光度计测量的相同土壤中的重金属铜含量进行比较分析,发现两者检测结果基本一致,说明该电化学检测方法具有较好的准确性,抗干扰能力强,分析速度快,成本低、对环境无污染,适合于土壤重金属的检测。

关键词：溶出伏安法丝网印刷金电极修饰液重金属铜最优参数

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介孔材料作为纳米线模板和吸附剂的应用研究

介孔材料作为纳米线模板和吸附剂的应用研究

作者：周昌祥华东理工大学

学位级别：硕士

介孔材料以其规则的孔道排列,可控的孔径大小以及坚硬的孔壁等优势,而被广泛用作模板剂,来制备各种金属纳米线。论文制备了垂直于电极表面的铂纳米线修饰的丝网印刷金电极;另外,介孔材料的微小孔道可以用作吸附剂,结合有机基团对重金属... 详细信息

介孔材料以其规则的孔道排列,可控的孔径大小以及坚硬的孔壁等优势,而被广泛用作模板剂,来制备各种金属纳米线。论文制备了垂直于电极表面的铂纳米线修饰的丝网印刷金电极;另外,介孔材料的微小孔道可以用作吸附剂,结合有机基团对重金属的特殊吸附能力,论文还研究了有机-无机杂化介孔材料,用于对重金属的选择性吸附。根据丝网印刷工艺,结合真空蒸镀技术制备了新型的丝网印刷金电极,结果表明,电化学特性较优,而且制作方便,价格低廉,可大批量生产。基于电助自组装机理(Electrically Assisted Self-Assembly, EASA),在丝网印刷金电极表面制备了介孔薄膜。通过电化学方法、SEM、TEM等技术对电沉积的介孔薄膜进行检测,结果显示介孔薄膜呈现六方规则排列的结构,孔径大约为3.6 nm。应用计时电势分析法(CP)将铂离子还原成铂原子,经规则的介孔孔道形成铂纳米线,就制备成了铂纳米线修饰的丝网印刷金电极。通过电化学方法、TEM和EDS等技术对铂纳米线进行检测,结果显示,铂纳米线的直径大约是3.2 mn。设计合成了两种有机硅烷,以此为硅源制备了有机-无机杂化介孔材料。用FT-IR、XRD、TEM和N2吸附解吸等温线等技术对其进行了性能检测,结果显示介孔孔道呈六方结构规则排列,孔径大约是4.2 nm。

关键词：介孔材料铂纳米线丝网印刷金电极有机硅烷有机-无机杂化介孔材料

检测低浓度布鲁氏菌抗体的阻抗型免疫传感器构建

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江苏农业科学 2018年第16期46卷 136-138页

作者：杨威韩小平宋海燕张志勇冯俊惠左月明山西农业大学工学院山西太谷080801

为了检测低浓度的布鲁氏菌抗体,通过将布鲁氏菌病抗原直接固定在丝网印刷金电极表面,检测不同浓度的布鲁氏菌抗体,利用交流阻抗法表征布鲁氏菌抗原抗体的免疫反应过程,经过拟合测试数据构建Randles模型,根据电子转移阻抗的变化建立变化... 详细信息

为了检测低浓度的布鲁氏菌抗体,通过将布鲁氏菌病抗原直接固定在丝网印刷金电极表面,检测不同浓度的布鲁氏菌抗体,利用交流阻抗法表征布鲁氏菌抗原抗体的免疫反应过程,经过拟合测试数据构建Randles模型,根据电子转移阻抗的变化建立变化值与布鲁氏菌抗体浓度之间的关系。在优化后的免疫反应条件及检测参数条件下,抗体浓度在1×10^(-4)~1 IU/mL范围时,电子转移阻抗的变化值与抗体对数浓度呈线性关系,表明阻抗型免疫传感器能用于有效地检测低浓度布鲁氏菌抗体。

关键词：丝网印刷金电极免疫传感器布鲁氏菌抗原布鲁氏菌抗体交流阻抗法