全固態(tài)電位傳感器因不含內(nèi)充液,極易微型化、陣列化和制備成一次性的紙基電極和柔性電極,而在近年來(lái)得到了快速的發(fā)展,已在環(huán)境監(jiān)測(cè)、臨床護(hù)理、食品安全檢測(cè)和可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用�？股�,是指由微生物或高等動(dòng)植物在生活過(guò)程中所產(chǎn)生的具有抗病原體或其它活性的一類次級(jí)代謝產(chǎn)物。鏈霉素和卡那霉素均屬于氨基糖苷類抗生素,對(duì)許多革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌具有廣譜抗菌作用,因此常用于預(yù)防動(dòng)物疾病或治療細(xì)菌感染。但是,過(guò)度使用和濫用抗生素會(huì)在人體中造成抗生素殘留,影響人的聽(tīng)力和腎臟,甚至引起神經(jīng)系統(tǒng)紊亂。目前,常用的檢測(cè)抗生素殘留的方法有:高效液相色譜（HPLC）,液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）,免疫分析法和熒光法等。這些傳統(tǒng)方法雖穩(wěn)定可靠,但它們大多數(shù)需要高成本的大型儀器,以及不能被設(shè)計(jì)成便攜式設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。因此開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)便快速、靈敏的新方法來(lái)檢測(cè)食品中的抗生素具有重要的意義,同時(shí)也能進(jìn)一步推動(dòng)食品安全領(lǐng)域的發(fā)展。本課題基于核酸適配體開(kāi)發(fā)了三種不同的全固態(tài)電位傳感技術(shù)用于抗生素鏈霉素和卡那霉素的快速檢測(cè)。首次引入雙校準(zhǔn)體系,制備四通道絲網(wǎng)印刷碳電極陣列全固態(tài)電位傳感器,同時(shí)檢測(cè)鏈霉素和卡... 

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紙帶離子選擇性電極的制備示意圖

新型識(shí)別受體被越來(lái)越多地應(yīng)用于電位傳感中，已有不少研究被報(bào)道[36-39]。秦研究組報(bào)道了一種無(wú)標(biāo)簽電位傳感器（如Figure2），用于快速、靈敏和選擇性地檢測(cè)單核細(xì)胞李斯特菌（LM）[40]，這是一種廣泛分布于環(huán)境中的病原體。核酸適配體與LM細(xì)胞中存在的表面蛋白A特異性地結(jié)合。目標(biāo)結(jié)合事件阻止適體與魚(yú)精蛋白靜電相互作用，利用聚陽(yáng)離子敏感膜電極可以敏感地檢測(cè)到魚(yú)精蛋白。使用這種方法，LM可以檢測(cè)到10CFUml-1。結(jié)合在線過(guò)濾系統(tǒng)，用添加的沿海海水樣品對(duì)此傳感平臺(tái)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，顯示出良好的回收率和較高的準(zhǔn)確性。圖2.基于聚陽(yáng)離子敏感膜電極的核酸適體電位傳感平臺(tái)檢測(cè)細(xì)菌的示意圖。Figure2.Schematicillustrationofpotentiometricaptasensingofbacterialcellsusingapolycation-sensitivemembraneelectrode[40].Rius研究組提出了一種基于化學(xué)修飾的石墨烯（適體傳感器的轉(zhuǎn)導(dǎo)層）和適體（傳感層）的電位適體傳感器（如Figure3）[41]。氧化石墨烯（GO）和還原氧化石墨烯（RGO）是構(gòu)建兩種適體傳感器的基礎(chǔ)，用于檢測(cè)金黃色葡萄球菌。在這兩個(gè)方案中，DNA適配體共價(jià)（在GO情況下）或非共價(jià)（在RGO情況下）附著在轉(zhuǎn)導(dǎo)層上。在這兩種情況下，盡管與RGO制成的適體傳感器相關(guān)的噪聲水平低于GO制成的適體傳感器，但能夠在接近實(shí)時(shí)的測(cè)定中選擇性地檢

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文5測(cè)到單個(gè)CFU/mL的金黃色葡萄球菌。這些新型的適體傳感器具有很高的選擇性，其特點(diǎn)是技術(shù)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所用材料也很簡(jiǎn)單，同時(shí)在很短的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)微生物時(shí)提供了超低的檢測(cè)限。圖3.金黃色葡萄球菌功能化和檢測(cè)過(guò)程方案。(a)GO與金黃色葡萄球菌適配體共價(jià)功能化。(b)GO與金黃色葡萄球菌適配體的非共價(jià)功能化。Figure3.SchemeoftheoverallprocessoffunctionalizationanddetectionofS.aureus.(a)ThecovalentfunctionalizationofGOwiththeS.aureusaptamer.(b)ThenoncovalentfunctionalizationofGOwiththeS.aureusaptamer[41].秦小組以雙酚A（BPA）為模型，提出了一種新的小分子電位傳感平臺(tái)[42]。該傳感器可通過(guò)在電極表面逐層組裝羧基化多壁碳納米管、聚二甲基氯化銨（聚陽(yáng)離子）和適配體（聚陰離子）來(lái)制備。雙酚A的存在導(dǎo)致適配體在修飾電極表面的構(gòu)象變化和脫附，從而導(dǎo)致表面電荷的變化，從而導(dǎo)致電極電位的變化。聚離子的引入會(huì)引起電極表面的電荷變化，從而提高傳感器的靈敏度。該傳感器在3.2×10-8~1.0×10-6M濃度范圍內(nèi)對(duì)BPA有穩(wěn)定的響應(yīng)，檢出限為1.0×10-8M，該方法可用于敏感的電位傳感其他小分子參與適配體/目標(biāo)結(jié)合事件。1.3便攜式全固態(tài)電位傳感技術(shù)近年來(lái)，電極的微型化已成為全固態(tài)電位傳感的一大發(fā)展趨勢(shì)，紙基絲網(wǎng)印

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種基于PVC膜電極的電位式葡萄糖傳感器的研制[J]. 康平利,馬小燕,林覓,郭淑杰,劉新菲,王建國(guó).  化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(24)



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