
第31卷第4期 2011年12月
化学传感器 CHEMICAL
SENSORS
子或金属离子等:并研究一些重要的生理过程,例如核酸酶活性的检测。
检测方法主要原理如下:核酸含有许多带负
电的磷酸基团,因此其为多聚阴离子。当带有许多负电荷的单链核酸分子与带正电荷的小分子探针被混合于同一水溶液中时,正负静电间的相互吸引作用会使带正电荷的小分子探针集聚于核酸附近,也就是说小分子操针在核酸附近的浓度会有很大的提高,同时探针分子间的正电荷静电相互排斥作用被核酸的负电荷所中和,这样探
Vol. 31, No. 4 Dec.2011
针分子之间的相互作用就会大大增强,例如疏水基团间的疏水相互作用和芳环间的T-T堆垛(stacking)的增强等。如果探针分子选择适当,就会产生很强的可检测信号的变化,从而可检测到核酸的存在。
致谢:本课题获得了中科院“百人计划”,基金委(批准号:21075119,91027036),和科技部
973计划(批准号:2011CB911002)的支持。参考文献:(略)
电化学蛋自质生物传感器的研究
衰若·
(西南大学,发光与实时分析教育部点实验室,重庆400715)
电化学生物传感器是由生物体成分或生物
体本身作为分子识别元件,电极作为信号转换器,以电势、电流等为特征检测信号的传感器。它集特异结合、信号产生、信号检测为一体,具有选择性好、结构紧漆、使用方便、灵敏度高、成本低、能微型化等特点。目前,电化学生物传感器已广泛应用于临床诊断等领域。
在构建电化学生物传感器过程中,增强电化学响应信号,提高电化学生物传感器灵敏度,快速检测痕量目标物已成为广大研究者关注热点。其中,基于纳米材料及生物催化放大电化学响应信号的电化学生物传感器研究尤其受到人们的广泛关注。纳米材料具有大的比表面积,可以大大增加目标物探针、氧化还原探针或者酶的固载量,一定程度上放大电化学响应信号或生物催化效率,提高了电化学生物传感器灵敏度。
近年来,该文课题组基于纳米材料及生物催化放大电化学响应信号制备了多种电化学生物传感器。主要可以分为以下几个方面:(1)制备功能化的成膜材料作为固载基质构建直接法电化学免疫传感器或适体传感器1-4)。如制备成膜性好的CoFe2O/SiO2、NiFeO/SiOz及二茂铁标记的苯四甲酸二酐多孔复合纳米材料(PTC-Fc)等。(2)
*通讯联系人,Email:yuanruo@swu.edu.cn 万方数据
制备多种功能化的纳米材料并结合单酶、双酶或生物素/亲和素标记放大电化学响应信号构建直接法电化学免疫传感器或适体传感器[5-9]。如以 BSA为固酶基质,通过交联作用固载辣根过氧化物酶(HRP)以提高酶膜的稳定性,基于联吡啶钻(Co(bpy)3*)与BSA之间的静电作用和疏水作用,将Co(bpy)*引人BSA-HRP复合膜中形成具有电化学活性和生物相容性的复合基质。固载抗体后使用HRP封闭免疫电极上的非特异性吸附位点,并同时利用HRP的生物催化放大作用放大响应电流信号,进而提高免疫传感器的灵敏度。(3)制备多种功能化的纳米材料并结合单酶、双酶或生物素/亲和素标记二抗放大电化学响应信号构建夹心式电化学免疫传感器和适体传感器[10-20]。如构建以磁性纳米颗粒Fe:0。为核,普鲁士蓝(PB)为中间层并作为电活性物质,Au为外壳的多层结构的功能化磁性纳米颗粒(Au-PB-Fe;O)。将HRP、葡葡糖氧化酶(GOD)和蛋白二抗同时标记到该纳米粒子表面。借助生物标记的三层纳米粒子的多重电化学催化作用显著放大响应电流信号,构建了超灵敏易再生的电化学免疫传感器。
在临床诊断过程中,单种肿瘤标志物或小分