氧化还原探针新类型.ppt

1、氧化还原探针新类型：,基于C60纳米材料及其用于兴奋剂检测的电化学免疫分析方法.,目录,摘要,序言,实验部分,结果和讨论,结论,摘 要,1,碳纳米材料通常被利用纳米载体在电化学免疫传感器，但很少作为氧化还原探针。在这里，我们的动机是充分利用富勒烯（C60）内氧化还原活性，得到一个新的类型氧化还原探针基于亲水性C60纳米材料。首先，C60纳米颗粒（c60nps）相转移法制备用氨基封端的聚酰胺-胺官能化（PAMAM）获得PAMAM装饰c60nps（pamamc60nps）相比，具有更好的未改性的c60nps和具有丰富的胺基进行进一步的修改。继，金纳米粒子被吸收的pamam-c60nps表面，以及由

2、此产生的au-pamam-c60nps作为一种新型的氧化还原纳米探针、纳米载体标记检测抗体（Ab2）。掺杂控制成为最大的国际问题。促红细胞生成素（EPO）是一种血液掺杂剂已在兴奋剂检测中的一个热点。夹心式促红细胞生成素（免疫反应为模型）和Ab2标记au-pamam-c60nps，所得的免疫传感器,一个四辛基溴化铵（TOAB）作为激发金内氧化还原活性的助推器pamam-c60nps一对可逆的氧化还原峰的观察。因此，该传感器具有线性范围宽EPO的范围和较低的检测限。这一战略开辟了新的途径探索基于氧化还原探针碳纳米材料在电化学生物传感器领域中的应用。,序 言,2,反应C60在电化学行为机制薄膜可以是

3、带正电荷的阳离子四辛基（TOA+）由C60的电子云分布不均匀、易极化。循环扫描，TOA +可以作为一个助推器唤醒内在的氧化还原活性C60和青睐的带负电荷的阴离子的生成富勒烯（C60N）因此，C60嵌入在TOA +有机薄膜可以很容易地实现电化学氧化还原反应，但C60在水溶液中的氧化还原活性的抑制作用由于C60分子的水溶性很差，C60在水溶液中的电化学行为是不稳定的。在这项工作中，我们的动机是充分利用C60分子内氧化还原活性来获得一个新的类型的氧化还原对EPO的检测探针。 制备亲水基于氧化还原探针的C60，C60纳米颗粒（c60nps）是首先制备的相转移法和官能化氨基封端的聚酰胺胺（PAMAM）是

4、一种超支和三维结构表面活性的结构均匀性和高密度组。3234 c60nps PAMAM装饰产品（pamam-c60nps）相比，具有更好的亲水性改性c60nps和具有丰富的胺表面上的基团作进一步修改。在那之后金被吸附在pamam-c60nps表面通过氨基金的亲和力，以及由此生的au-pamam-c60nps是作为一种新的氧化还原探针和纳米载体的标签Ab2。通过有效的免疫传感界面的构建与捕获抗体（Ab1）通过定向固定蛋白质的桥接（PA）35在金纳米簇修饰玻碳电极（GCE）。后夹心式免疫反应之间的EPO和AB2标记au-pamam-c60nps，所得的免疫传感器以10分钟一滴TOAB和0.1米的检测

5、。我们吃惊的是，内氧化还原活性的C60纳米材料（au-pamam-c60nps）引起了一对在CVS0.45和0.3 V之间的可逆的氧化还原峰。,试剂和材料: 促红细胞生成素（EPO) 、促红细胞生成素抗体、富勒烯（C60） 、氨基终止聚酰胺-胺（PAMAM） 、氯化金四辛基溴化铵（TOAB). 仪器与测量: 三电极系统中进行修饰玻碳电极（GCE，直径4 mm）为工作电极，饱和甘汞电极（SCE）为参考电极和铂丝作为辅助电极。pamam-c60nps的形态特点用透射电子显微镜（透射电子显微镜）在80千伏的加速电压。扫描。 方案一：免疫传感器的制备工艺和电化学机理示意图反应,实验 部分,3,逐步通过

6、SEM表征免疫传感器的研制。 逐步免疫传感器的研制过程 用扫描电镜监测。 图1显示 SEM照片（a）（b）aunds，PA / aunds，和（c）抗体/PA / aunds。 在aunds表面固定PA，与图像观察到模糊的表面（图1b），这是不同于图1a，说明PA的成功结合表面上。随后，装载到PA /aunds薄膜，获得了致密的蛋白层（图1C），这表明AB1被成功地引入通过桥接Pa。,结果 讨论,4,X射线光电子能谱分析（一）的XPS au-pamam-c60nps全区域，（B）C 1s的区域，（c）N 1区，（d）O 1s的区域，和（e）Au 4f,对au-pamam-c60nps XPS表

7、征。证明au-pamam-c60nps的成功合成，XPS表征用于元素分析。正如预期的那样，特点C 1s，N 1，O 1s峰，和Au 4f区域可能在au-pamam-c60nps全区域明显光谱（图2A）。284.7，399.8，和532.4电子伏特的峰可以分配给C 1s，1s和N，O 1s，分别（图2B，C，D）。图2是互惠的4f 。双儿（84和87.7 eV 4F7 / 2和4F5 / 2，分别）结果金属AU0。在此基础上元素分析，我们可以确认，au-pamamc60nps成功制备。,确认au-pamamc60nps成功制备,图3。CVS（一）和电化学阻抗谱（B）修饰电极在pH值不同 7.4

8、PBS含5毫米Fe（CN）6 4/ 3作为氧化还原探针：（一） A，（B）aunds / GCE，（c）PA / aunds / GCE，（D）AB1 /尼龙/ aunds / GCE，（E）BSA /样品/尼龙/ aunds / GCE，和（f）。 当aunds直截了当在玻碳电极表面的电沉积，峰电流明显增加（图3A，B曲线），这意味着aunds带来优良的导电性和大面积推广电子转移。然而，当被固定到 aunds / GCE（图3A，曲线C），心血管反应明显降低，因为作为电子转移阻挡和铁氰化钾的扩散阻碍向电极表面。随后，当AB1通过桥接，氧化还原明显下降目前的观察（图3A，曲线D）。此外，在所得

9、到的电极阻断后的循环响应下降1%牛血清白蛋白溶液（图3A，曲线E）。最后，当导致免疫40 MIU毫升促红细胞生成素孵育1，CV响应再次下降（图3A，曲线F）。这样的降低基本可以归因于一个事实，AB1，BSA，EPO蛋白层对电极会延缓电子转移。EIS不同修饰电极是在图3b所示。赤裸的GCE显示一个小的半圆（图3B，曲线），指示低电子转移电阻。当aunds在电极表面的电沉积，奈奎斯特图为直线（图3B，曲线B），表明多孔多孔的优良导电性能aunds膜。PA溶液后，电阻增加（图3B，曲线C）因为PA作为电子转移阻挡层阻碍扩散铁氰化钾在电极表面。随后，当AB1，BSA和EPO，依次固定在电极表面电阻增加

10、，有序（图3b，曲线D）。,au-pamam-c60nps的作用TOAB系统，CVS不同修饰电极,图4。（一）CVS不同修饰电极在pH 7.4的PBS后40 MIU毫升1促红细胞生成素，然后连续培养 培养2与偶联物和TOAB（A）；培养与AB2结合无TOAB（B）；与TOAB在孵化AB2型偶联物缺失（C）。（b）简历的建议在不同的扫描速率传感器（从内到外）：20，50，100，150，200，300，400，500，600，和700 mV的1在pH 7.4的PBS。 插入：图的氧化还原峰电流与扫描速率的平方根。所有的电位与SCE。 BSA /样品/尼龙/ aunds / GCE然后先后培养2与

11、偶联物（AB2标记au-pamam-c60nps）和TOAB。 正如预期的那样，检测传感器在PBS（pH 7.4）和显示一对可逆的氧化还原峰。 阴极和阳极峰电位为0.06 V和EPAEPC = 0.14 V（vs SCE），分别，和峰峰值分离是80个压，这是与工作的协议歌等al.28此外，对照实验完成为了证明的内部氧化还原活性 au-pamam-c60nps由TOA +引起，促红细胞生成素/ BSA /AB1 /尼龙/ aunds / GCE只有培养AB2偶联物被调查，没有氧化还原峰观察到电位范围（图4A，曲线B）。 TOA +本身具有氧化还原活性，促红细胞生成素/ BSA /样品/尼龙/au

12、nds / GCE只有培养TOAB也进行了研究无氧化还原峰（图4A，曲线C）。 这比较清楚地表明，TOA +作为助推器引起au-pamam-c60nps内氧化还原活性，从而对可逆的氧化还原峰进行了观察。进一步探讨电子转移的可逆性的过程，在不同的传感器制作的简历扫描速率进行检测，在PBS（pH 7.4），如图所示4B表明所制备的电化学反应电极是一种扩散控制的电化学过程。,方案二：,1.电化学反应的可能机制 2.（b）ESP映射C60（a）和C60（b） （最大值和最小值的ESP是由红色和蓝色，分别标记） 3.（c）的HOMO C60（A）和C60（B）,作为实验结果支持图4，可能电化学机理是当方

13、案2(a)所示。TOA +不存在，C60分子的电子云是均匀的分布和难极化，因此C60很难降低在电位范围内没有发现氧化还原峰。令人鼓舞的是，当一个存在大量正电荷，TOA +吸附在C60表面，使C60的电子云分布不均匀，容易极化。CV扫描从0.45到0.3 V后TOA +能作为一个助推器激发C60内氧化还原活性这样一对可逆的氧化还原峰。在计算的基础上研究，我们可以得出结论，我们假定的电化学机制是合理的。该免疫传感器的性能分析。以调查的灵敏度和定量范围提出了免疫，免疫传感器方法用不同浓度的EPO在0.1 M PBS DPV技术标准溶液（pH7.4）。可以看出（图5A）的DPV响应c.图5。DPV响应

14、（A）和（B）的校准曲线,该传感器与不同浓度培养后促红细胞生成素标准溶液。 传感器随浓度的增加促红细胞生成素。图5b，校正曲线具有良好的线性电流和对数的值之间的关系促红细胞生成素的浓度范围从0.01到80毫升的1个MIU相关系数0.996。回归方程为0.681 LG CePO + 2.113与0.0027庙的检测限1在3毫升（其中是空白的标准偏差信号，20）。 结果表明，建议传感器可用于检测EPO定量。特异性，稳定性和可重复性免疫传感器特异性是一个重要因素抗原抗体结合。潜在的干扰物质在血清中，如免疫球蛋白（抗体），人血清白蛋白（HSA），血小板衍生生长因子（PDGF），被用来评估所提出的特异性

15、免疫传感器。,图6。（一）免疫传感器的选择性：IgG（80 nm），人血清白蛋白（80 nm），血小板衍生生长因子（80 nm），促红细胞生成素（40 MIU毫升1）和混合。（乙）0周，1周和2周的免疫传感器的稳定性。在目前获得的空白相比试验。 然而，一个戏剧性的增加被发现在目标EPO的存在。即IgGHSA，和PDGF共存与EPO，DPV响应几乎是相同的与促红细胞生成素的孤独。这些结果表明高促红细胞生成素的特异性检测。 如图图6b，没有明显的变化是在第一次发现本周和响应变化不到8.2%电流。保存2周后，它保持了86.3%最初的反应，这意味着该免疫传感器可接受的稳定性。 通过分析EPO使用五同样的评价免疫传感器在相同条件下，所有的电极显示近似的电化学响应，RSD获得了6.2%。 实验结果表明制备的免疫传感器保持电位的定量测定EPO具有理想的可重复性。 应用:方法（酶联免疫吸附法）。从表1可以看出