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分子印迹表面增强拉曼散射传感器的构建与应用

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科学通报 2024年第11期69卷 1429-1446页

作者：陈璇温宇浩周娜曹晓林 Maryam Arabi 纪灵张志阳陈令新李金花中国科学院烟台海岸带研究所山东省海岸带环境工程技术研究中心中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003 烟台大学生命科学学院烟台264006 中国科学院大学海洋学院北京100049 国家海洋局烟台海洋环境监测中心站烟台264006 滨州医学院药学院烟台264003

分子印迹表面增强拉曼散射(MI-SERS)传感器,将具有构效预定性、识别特异性和应用普遍性的分子印迹聚合物(MIPs)作为识别元件,结合表面增强拉曼散射(SERS)光谱检测技术的指纹识别、无损、高灵敏和快速的优良特性,提高了传感器的分析性能... 详细信息

分子印迹表面增强拉曼散射(MI-SERS)传感器,将具有构效预定性、识别特异性和应用普遍性的分子印迹聚合物(MIPs)作为识别元件,结合表面增强拉曼散射(SERS)光谱检测技术的指纹识别、无损、高灵敏和快速的优良特性,提高了传感器的分析性能,为复杂基质痕量分析提供了新方法.MI-SERS传感器凭借高效、精确、无损等成为新兴的研究热点,在环境监测、食品安全、生物医药等领域显示了广阔的发展前景.本文综述了MI-SERS传感器构建与应用的新进展.首先,介绍了基本的传感机理,以及根据使用场景、操作过程和检测模式进行的结构分类.然后,从MIPs制备策略和SERS基底改良入手,阐述了提高传感器性能的印迹策略和条件优化方法,并探讨了传感器的即时检验应用.最后,提出了MI-SERS传感器在稳定性、增强机理、普适性、绿色可持续性方面可能面临的挑战,展望了其构建和应用前景.

关键词：分子印迹表面增强拉曼散射传感器构建策略

分子印迹-TiO_(2)光电催化降解增溶PHE废水性能研究

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化工学报 2023年第8期74卷 3564-3571页

作者：杨欣彭啸薛凯茹苏梦威吴燕天津科技大学化工与材料学院天津300457

分别以菲(PHE)、非离子表面活性剂曲拉通X-100及两者的混合物作为模板,钛酸正丁酯为功能单体,通过溶胶-凝胶法,制备得到三种分子印迹-TiO_(2)[MIP-(TX-100)TiO_(2),MIP-(PHE)TiO_(2),MIP-(TX-100+PHE)TiO_(2)],并且制备对应的薄膜电极,用于光电催化处理模拟土壤淋洗增溶废水PHE。通过XRD、氮气吸附脱附、SEM对MIP-TiO_(2)材料及其薄膜电极进行性能表征。结果表明,MIP-(TX-100)TiO_(2)中,TX-100印迹分子的引入会改变晶体结构,出现金红石晶相TiO_(2),且其比表面积达到63.533 m^(2)/g,TiO_(2)颗粒大小及分散性较为良好,团聚现象也得到了一定的改善,其对TX-100(5 g/L)增溶的PHE(30 mg/L)溶液光电催化降解率可达74.45%。MIP-(TX-100)TiO_(2)电极对增溶废水PHE的吸附过程更符合二级动力学模型,该过程主要受化学吸附所控制。推测分子印迹过程使TiO_(2)产生大量印迹空穴,在光电催化过程中印迹空穴富集TX-100后,使PHE破除胶束障碍,从而提高了PHE的降解效率。

关键词：分子印迹 TiO_(2) 催化剂表面活性剂菲废水

分子印迹技术在黄曲霉毒素检测中的最新研究进展

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分析试验室 2022年第3期41卷 350-356页

作者：郝铖王思齐李腾飞王猛强李壮王淼曹振王珊珊郑鹭飞金茂俊王静邵华金芬佘永新河北工程大学生命科学与食品工程学院邯郸056000 中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所北京100081 中国农业大学北京100689

黄曲霉毒素(AFT)是由黄曲霉和寄生曲霉等某些菌株产生的一类真菌毒素,主要包括B1,B2,G1,G2,M1,M2,GM,P1,Q1,毒醇等,其中B1的毒性最大,致癌性最强,其广泛存在土壤、动植物、各种坚果、谷物,奶,食用油及其制品中,因此,食品中超痕量及痕量... 详细信息

黄曲霉毒素(AFT)是由黄曲霉和寄生曲霉等某些菌株产生的一类真菌毒素,主要包括B1,B2,G1,G2,M1,M2,GM,P1,Q1,毒醇等,其中B1的毒性最大,致癌性最强,其广泛存在土壤、动植物、各种坚果、谷物,奶,食用油及其制品中,因此,食品中超痕量及痕量的黄曲霉毒素的检测方法受到高度关注。由于农产品样品基质复杂,而黄曲霉毒素含量和限量极低,高效特异性样品前处理技术是高灵敏精准检测黄曲霉毒素的关键之重。近年来分子印迹技术在样品前处理和核心识别元件等方面发展迅猛,在黄曲霉毒素痕量检测方面凸显出一定优势。综述了近几年来分子印迹技术在黄曲霉毒素前处理及快速检测等方面最新研究进展,并展望了分子印迹技术在黄曲霉检测应用的发展前景。

关键词：分子印迹黄曲霉毒素检测限量前处理

分子印迹SPR传感器用于骆驼奶粉中β-乳球蛋白的检测

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功能高分子学报 2023年第4期36卷 349-357,I0002页

作者：申永帅胡子凡朱良宇王雨晨何康王延梅中国科学技术大学高分子科学与工程系合肥230026

结合模板分子前定位、表面印迹法和后修饰策略,在金(Au)基底上构建了分子印迹表面等离子体共振(SPR)传感器,并将其用于骆驼奶粉中β-乳球蛋白(BLG)的检测。首先在聚多巴胺(PDA)修饰的金片(PDA/Au)上,通过巯基封端的聚丙烯酸(PAA-SH)固... 详细信息

结合模板分子前定位、表面印迹法和后修饰策略,在金(Au)基底上构建了分子印迹表面等离子体共振(SPR)传感器,并将其用于骆驼奶粉中β-乳球蛋白(BLG)的检测。首先在聚多巴胺(PDA)修饰的金片(PDA/Au)上,通过巯基封端的聚丙烯酸(PAA-SH)固定模板分子BLG,以多巴胺为功能单体和交联剂进行印迹;然后在非印迹部分接枝具有抗蛋白质吸附功能的部分水解聚(2-甲基-2-噁唑啉)(PMOXA-EI),洗脱模板后,得到BLG分子印迹SPR传感器。采用水接触角(WCA)研究了传感器表面亲/疏水的变化,用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)、可变角光谱椭偏仪(VASE)对其进行表征。结果表明,该传感器对0.21~10μg/mL的BLG具有良好的线性关系,检测限为0.12μg/mL,能快速灵敏地检测出骆驼奶粉中BLG的质量浓度,回收率为100.2%~100.7%。

关键词： β-乳球蛋白多巴胺分子印迹 SPR传感器聚(2-甲基-2-噁唑啉)

分子印迹改性MIL100(Fe)去除双酚S的性能研究

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中国给水排水 2023年

作者：梁建军胡春燕陈书黎柯俊丞重庆大学环境与生态学院

通过分子印迹改性MIL100(Fe)制得材料BPS-MIP@MIL选择性去除水中双酚S。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）以及傅里叶红外光谱（FTIR）对BPS-MIP@MIL进行表征分析，分别考察了吸附剂投加量、污染物初始浓度、接触时间、溶液p H以... 详细信息

通过分子印迹改性MIL100(Fe)制得材料BPS-MIP@MIL选择性去除水中双酚S。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）以及傅里叶红外光谱（FTIR）对BPS-MIP@MIL进行表征分析，分别考察了吸附剂投加量、污染物初始浓度、接触时间、溶液p H以及环境温度对其吸附双酚S的影响，结果表明当吸附剂投加量为0.875 mg/mL，污染物初始浓度为10 mg/L，接触时间为10 min，溶液p H=6以及环境温度为15℃时，BPS-MIP@MIL对双酚S的平均去除率可达90.60%，吸附量可达10.35 mg/g，选择吸附和循环利用性能良好；该吸附过程更符合准二级动力学模型和Freundlich等温线模型，自发放热。BPS-MIP@MIL通过与双酚S结构匹配的印迹空腔对其产生选择吸附性，氢键的形成有助于增强印迹位点的官能识别作用。

关键词：双酚S 吸附分子印迹 MIL100(Fe)

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分子印迹技术在蛋白质分离分析中的研究进展

色谱 2020年第1期38卷 50-59页

作者：孙晓宇马润恬师彦平中国科学院兰州化学物理研究所中国科学院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

蛋白质结构复杂,种类多样,与各种生命活动密切相关。大部分蛋白质在生物体中含量极低,对其分析检测带来极大困难。因此实现复杂生物样品中蛋白质的选择性识别与分离,对实现蛋白质的分离分析意义重大。通过分子印迹技术制备的分子印迹聚... 详细信息

蛋白质结构复杂,种类多样,与各种生命活动密切相关。大部分蛋白质在生物体中含量极低,对其分析检测带来极大困难。因此实现复杂生物样品中蛋白质的选择性识别与分离,对实现蛋白质的分离分析意义重大。通过分子印迹技术制备的分子印迹聚合物含有与模板分子大小、形状一致,官能团相互匹配的三维印迹空穴,在蛋白质的选择性识别与分离领域显示出了巨大的发展潜力。但是,由于蛋白质具有尺寸较大、构型易变、结构复杂等特点,分子印迹技术在蛋白质印迹中面临着巨大挑战。该文在介绍几种新型分子印迹技术包括表面印迹、抗原决定基印迹和金属螯合物印迹的基础上,综述了近3年分子印迹技术在蛋白质分离分析方面的应用,并对其发展进行了总结与展望。

关键词：分子印迹蛋白质分离分析综述

分子印迹TiO_(2)/AS/MFAC的制备及其对水中诺氟沙星光催化性能

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水处理技术 2023年第3期49卷 77-82页

作者：耿雅妮戴恩华王国兰金梓函张军宝鸡文理学院陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室陕西宝鸡721013 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室陕西西安710064

以诺氟沙星为模板分子,以钛酸丁酯为钛源,以铝污泥包覆磁性粉煤灰微珠为载体,采用溶胶-凝胶法制备了MIP-TiO_(2)/AS/MFAC光催化材料。利用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),X射线能谱仪(EDS)对MIPTiO_(2)/AS/MFAC进行表征,并考察了... 详细信息

以诺氟沙星为模板分子,以钛酸丁酯为钛源,以铝污泥包覆磁性粉煤灰微珠为载体,采用溶胶-凝胶法制备了MIP-TiO_(2)/AS/MFAC光催化材料。利用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),X射线能谱仪(EDS)对MIPTiO_(2)/AS/MFAC进行表征,并考察了其对水中诺氟沙星的光催化降解性能,同时建立响应面模型探究了诺氟沙星初始浓度,光催化剂投加量与pH对光催化性能的影响,并通过模型优化确定最佳光催化条件。结果表明,MIP-TiO_(2)/AS/MFAC对水中诺氟沙星具有良好的光催化性能,当诺氟沙星初始质量浓度为3.5 mg/L,催化剂投加量为10 g/L,pH=8.2时,经过240 min的光催化反应,降解率可达84.9%,且光催化速率是非印迹材料NIP-TiO_(2)/AS/MFAC的1.1倍。此外,MIP-TiO_(2)/AS/MFAC再生性能较好,循环使用5次后,对诺氟沙星的去除率仍达67.2%。

关键词：诺氟沙星 MIP-TiO_(2)/AS/MFAC 分子印迹光催化响应面优化

分子印迹传感器能量转移电化学发光法检测赤霉素

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分析化学 2020年第12期48卷 1633-1641页

作者：谢汉钊杨斌李建平桂林理工大学化学与生物工程学院广西电磁化学功能物质重点实验室

制备了赤霉素（GA3）分子印迹传感器,建立了基于共振能量转移原理增强Ru（bpy）;Cl;电化学发光（ECL）信号超灵敏测定GA3的方法。在玻碳电极表面滴涂掺杂Au的g-C;N;材料（g-C;N;/Au）,进一步电化学聚合邻苯二胺,得到分子印迹聚合物（MI... 详细信息

制备了赤霉素（GA3）分子印迹传感器,建立了基于共振能量转移原理增强Ru（bpy）;Cl;电化学发光（ECL）信号超灵敏测定GA3的方法。在玻碳电极表面滴涂掺杂Au的g-C;N;材料（g-C;N;/Au）,进一步电化学聚合邻苯二胺,得到分子印迹聚合物（MIP）膜,采用甲醇-乙酸洗脱液洗脱后,得到可特异性识别GA3的空穴。以Ru（bpy）;为探针,g-C;N;/Au为能量供体,利用二者间共振能量转移增强Ru（bpy）;的ECL强度。同时,ECL共振能量转移与分子印迹技术结合,提高传感器的选择性。随着样品中GA3浓度增加,分子印迹空穴与GA3重新结合,导致ECL强度逐渐降低。此传感器检测GA3的线性范围为4.0×10;～7.0×10;mol/L,检出限为1.64×10;mol/L。将此传感器用于啤酒中GA3检测,回收率为95.7%～103.7%。

关键词：分子印迹赤霉素电化学发光共振能量转移 g-C N /Au

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分子印迹传感器在兽药残留分析领域研究进展

中国畜牧兽医 2024年第1期51卷 427-433页

作者：玄艺张宇黄晓宁姜昕妤魏可欣王晓通谢晓程李臣贵山东农业大学动物科技学院泰安271000 山东省动物生物工程与疾病防治重点实验室泰安271000

动物源食品中兽药、微生物毒素、防腐剂以及食品加工过程中的药物残留可引起明显的毒性作用和过敏反应,给人类健康带来威胁。分子印迹技术主要通过诱导模板在聚合物中形成特定识别位点,具有预定性、识别性以及实用性等优点,在兽药残留... 详细信息

动物源食品中兽药、微生物毒素、防腐剂以及食品加工过程中的药物残留可引起明显的毒性作用和过敏反应,给人类健康带来威胁。分子印迹技术主要通过诱导模板在聚合物中形成特定识别位点,具有预定性、识别性以及实用性等优点,在兽药残留检测领域发挥了重要作用。使用分子印迹技术制备的聚合物受体所具有的坚固性、高亲和力、特异性和生产成本低等特性,使它们成为天然受体以及有毒化合物可选择的替代品。将分子印迹技术与传感器技术相结合,使两者的优势特点充分发挥,聚合物科学和纳米技术的进步有助于提高分子印迹聚合物传感器的性能,分子印迹传感器所适用的领域也进一步扩大。近年来许多高质量文献报道了分子印迹聚合物传感器在生物分子、滥用药物和爆炸物等领域的研究,推动了该技术在生命科学和危化品领域的应用。作者重点简述了分子印迹技术与分子印迹传感器的原理,介绍了基于分子印迹聚合物的传感器技术的最新成就以及面向兽药残留检测应用领域的研究。

关键词：分子印迹分子印迹聚合物分子印迹传感器兽药残留