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作者

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溶液栅控石墨烯晶体管生物传感器用于miRNA-141的检测

溶液栅控石墨烯晶体管生物传感器用于miRNA-141的检测

引用

中国化学会第十四届全国电分析化学学术会议

作者：曹磊戈芷琪何汉平张修华王升富湖北大学化学化工学院

前列腺癌(PCa)是与癌症造成相关死亡的第三大诱因,而检测PCa的标准生物标志物前列腺特异性抗原(PSA)却对恶性前列腺疾病缺乏特异性,并且假阴性结果发生率较高。在这种情况下,包括miRNA-141,miRNA-200b和miRNA-375等在内的一系列miRNA已... 详细信息

前列腺癌(PCa)是与癌症造成相关死亡的第三大诱因,而检测PCa的标准生物标志物前列腺特异性抗原(PSA)却对恶性前列腺疾病缺乏特异性,并且假阴性结果发生率较高。在这种情况下,包括miRNA-141,miRNA-200b和miRNA-375等在内的一系列miRNA已被认为是识别PCa患者的潜在生物标记物,所以开发出对miRNA-141的灵敏检测的传感器是科研工作者的重要目标。本文构建了一种利用双重信号放大策略对miRNA-141进行高灵敏度检测的溶液栅控石墨烯晶体管传感器(Fig.1)。该传感通过在栅极的功能化实现了在栅极上进行目标物的捕获和分析检测。同时,此传感器也利用了酶切循环放大与滚环扩增放大两种放大手段进一步降低检测限,提高灵敏度。首先对于溶液中发生的酶切辅助循环放大,在存在miRNA-141的情况下,目标物会竞争预杂交成双链DNA的ST/HP-1中的ST形成miRNA-141/HP-1的杂合体释放出ST,然后T7核酸外切酶(exo)会对杂合体中的DNA进行剪切释放出目标物,参与下一轮竞争反应,从而释放出多条ST。释放出的ST的后半部分会与HP-3的前半部分进行杂交,而未杂交的HP-3的后半部分会作为引物参与栅极上的RCA信号放大。该RCA模板设计含富C序列,其滚环扩增产物与hemin培育后会在栅极表面形成G-四链体酶催化H2O2反应,导致有效栅电压的变化,进而改变沟道电流。根据此原理可研究沟道电流的变化与目标物miRNA-141浓度的相互关系,从而实现对miRNA-141的检测。

关键词： miRNA-141 溶液栅控石墨烯晶体管传感器 G-四链体酶信号放大技术

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具有新型几何结构TiO2纳米管阵列薄膜的制备及其光催化性能

具有新型几何结构TiO2纳米管阵列薄膜的制备及其光催化性能

引用

第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议

作者：林仕伟廖建军袁丽海南大学材料与化工学院海南省海口市人民大道58号570228

使用电化学阳极氧化法制备的垂直取向、高度有序TiO2纳米管阵列,是提高太阳能光催化性能的理想结构之一.经过退火处理后,纳米管壁是晶体结构,能为载流子传输提供便捷的路径.与相应的纳米颗粒体系相比,纳米管阵列的光生载流子寿命提高了... 详细信息

使用电化学阳极氧化法制备的垂直取向、高度有序TiO2纳米管阵列,是提高太阳能光催化性能的理想结构之一.经过退火处理后,纳米管壁是晶体结构,能为载流子传输提供便捷的路径.与相应的纳米颗粒体系相比,纳米管阵列的光生载流子寿命提高了至少一个数量级;同时,电解液能够通过表面进入到纳米管内部,增加了具有反应活性的表面积,提高了光生载流子利用效率.在平面二维TiO2纳米管阵列结构的基础上,本工作主要报道两种具有新颖几何结构的TiO2纳米管阵列：具有三维结构的纳米管阵列,以及两端通透的TiO首先,在钛丝网上制备了具有三维结构的TiO纳米管薄膜.2/钛丝网光电极,如图1 所示.与二维结构的TiO2/钛片光电极相比,TiO2/钛丝网光电极具有更优异的光催化性能.当其用于光催化降解甲基橙时,单位质量降解率及单位面积降解率分别提高了22％、38％.光催化性能的提高主要归功于三维结构的TiO2/钛丝网光电极具有更优异的吸收入射光和反射光的能力.进而我们研究了退火温度、溶液pH值、外加H2O2对甲基橙降解率的影响.并且实验结果表明,TiO2此外,将Ti片基底上的TiO/钛丝网光电极具有良好的稳定性,5 次光催化反应后仍保持较高的降解率.2纳米管封闭底端开孔后,我们得到了一种新型的两端通透TiO2纳米管阵列薄膜,如图2 所示.得益于TiO2优良光催化性能和两端通透的独特结构,该结构可以作为多功能光催化薄膜和纳米反应器.作为一种新型的光催化薄膜,在罗丹明B分子扩散的过程中,TiO2纳米管薄膜的光催化功能有利于罗丹明B浓度的降低.作为一种重要的纳米反应器,我们成功地通过一个简单的对池反应制备了CdS@TiO2核-壳纳米线.光催化实验表明,与空白TiO2纳米管薄膜相比,经过24h反应所形成的CdS@TiO2样品的可见光催化活性提高了100％.对于核-壳纳米结构的形成机理及其光催化性能也进行了细致研究.

关键词：纳米管阵列二氧化钛三维结构通孔光催化

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基于Au@Co3O4/cMWCNT/活化杨木粉末复合材料的电化学免疫传感器对降钙素原抗原的检测

基于Au@Co3O4/cMWCNT/活化杨木粉末复合材料的电化学免疫传感器对...

引用

中国化学会第十四届全国电分析化学学术会议

作者：钟晓林罗仁丰张敏程发良东莞理工学院

脓毒症是指由感染引起的全身炎症反应综合征,全球每年罹患脓毒症的人数超过1900万,其致死率超过1/4。脓毒症患者体内的降钙素原(PCT)含量会比正常人高得多,因此,对PCT进行定性、定量检测对脓毒症的早期诊断、治疗具有非常重要的作用[1]... 详细信息

脓毒症是指由感染引起的全身炎症反应综合征,全球每年罹患脓毒症的人数超过1900万,其致死率超过1/4。脓毒症患者体内的降钙素原(PCT)含量会比正常人高得多,因此,对PCT进行定性、定量检测对脓毒症的早期诊断、治疗具有非常重要的作用[1]。目前,针对PCT的检测方法有:电化学发光,光电化学免疫法,荧光免疫反应法及电化学免疫分析法等[2-3]。其中电化学免疫分析法将电化学方法与抗原抗体特异性免疫反应结合在一起,具有操作简单、可微型化、灵敏快速、成本低、选择性好等特点,是一种快速发展的检测手段。电化学免疫传感器的核心元件是电化学活性材料,它的选择对电化学免疫传感器检测生物标志物的性能至关重要。杨木树干中含有密集的导管结构,在经过细致的高温退火、研磨等操作后制得活化杨木粉末。活化杨木粉末保留密集的导管通道,使得整个材料具备非常高的比表面积,与其它材料复合之后能展现优异的导电能力和高稳定性[4]。本研究将活化杨木粉末作为电化学免疫传感器的第一层,而后负载多壁碳纳米管,从而提高整个材料的电子转移能力和稳定性。最后,再负载Au@Co3O4,利用过渡金属氧化物和Au与抗原抗体的巯基-SH的强化学作用力,进而提高传感器的生物相容性,并以氮掺杂氧化石墨烯作为信号放大标记物应用于PCT的定性与定量检测。扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电化学阻抗谱(EIS)等手段被应用于传感器的表征,并从材料的用量、电解液的pH值等方面优化了传感器的性能。在最佳条件下,该传感器对PCT的线性检测范围从0.01 ng/mL到300 ng/mL,最低检测限为0.7 pg/mL,表现出良好的稳定性、重复性和选择性。

关键词：电化学免疫分析法降钙素原脓毒症杨木多壁碳纳米管氮掺杂石墨烯

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BiFeO3/TiO2纳米管阵列电极表面光催化活性物种的研究

BiFeO3/TiO2纳米管阵列电极表面光催化活性物种的研究

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第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议

作者：朱阿姝肇启东大连理工大学环境学院大连市凌工路2号

电子顺磁共振(EPR)是用来测定短寿命自由基的一种检测技术.本研究选择磷酸缓冲溶液稀释的DMPO水溶液来自旋捕捉TiO2纳米管和BiFeO3/TiO2-NTs复合电极的DMPO-·OH.而另一种短寿命自由基·O2-因为其在水中非常不稳定,并且·O2... 详细信息

电子顺磁共振(EPR)是用来测定短寿命自由基的一种检测技术.本研究选择磷酸缓冲溶液稀释的DMPO水溶液来自旋捕捉TiO2纳米管和BiFeO3/TiO2-NTs复合电极的DMPO-·OH.而另一种短寿命自由基·O2-因为其在水中非常不稳定,并且·O2-与DMPO之间的捕捉反应比它在水中的歧化反应相对较慢[1],因此本实验选择无水甲醇溶液配制DMPO来自旋捕捉两种电极表面的DMPO-·O2-在原位激光照射下(λ = 532 nm),图1(a)显示的是TiO.2 纳米管和BiFeO3/TiO2-NTs复合电极表面在暗态和可见光照射下产生的DMPO-·OH加合物的EPR信号.由图中可知TiO2 纳米管在暗态和可见光照射下都几乎没有DMPO-·OH加合物的EPR特征信号峰出现,说明没有任何活性物种产生.当BiFeO3/TiO2-NTs复合电极在暗态条件下反应30 s后测试的DMPO-·OH加合物的EPR曲线在3320 nm-3400 nm之间出现一组四重比较弱的特征信号峰,而经过可见光照射30 s后检测的四重特征峰信号明显加强,其信号强度比约为1：2：2：1.此结果证明BiFeO3/TiO2复合纳米管阵列电极在水相体系光催化反应降解污染物过程中,参与催化反应的活性氧化物种有·OH[2,3]图1(b)是我们在无水甲醇相配制的DMPO自旋捕捉的TiO.2 纳米管和BiFeO3/TiO2-NTs复合电极表面在暗态和可见光照射下产生DMPO-·O2-加合物的EPR信号谱图.从图中可以看出在暗态下,TiO2纳米管几乎没有任何EPR信号出现,而在可见光照射时TiO2纳米管阵列电极表面捕捉到的DMPO-·O2-加合物有微弱的六重特征信号峰出现,同时暗态反应下BiFeO3/TiO2-NTs复合电极表面捕捉到的EPR信号比前者有所增强,并且其经过可见光照射30 s后检测到的信号峰是最强的,在3320 nm-3400 nm之间出现了明显的六个特征峰.这说明BiFeO3/TiO2-NTs复合电极在无水甲醇相体系光催化反应降解污染物过程中,参与催化反应的活性氧化物种会有·O2-[2,3]EPR的检测结果表明光的激发是产生活性氧化物种的重要条件,并且可以推测在BiFeO.3/TiO2-NTs复合电极表面的可见光光催化反应过程中·OH和·O2-自由基是主要的参与反应的优势活性物种.

关键词：光生自由基电子顺磁共振

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