以电子天平为读出装置的传感器的构建与应用

来源 :福州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:MRMAMING
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电子天平是实验室中最常见的设备,具有准确可靠的称量和快速清晰的显示功能,其应用在传感器分析中具有一定前景。但是,当前的电子天平基本上是被用于直接高精度地测量目标的质量,对其应用的拓展关注很少。若能将电子天平与各种目标识别技术相结合则可扩大其应用范围。本论文以电子天平作为读出装置,构建了三种无需复杂的前处理、选择性高和操作简便的传感器,并成功应用于实际样品中目标物的检测。论文的具体内容如下:1.构建了一种基于DNAzyme和磁分离技术并以电子天平为读出装置的便携传感器用于Pb2+的检测。将催化链修饰在磁珠上与铂纳米颗粒(PtNPs)功能化的底物链杂交形成双链DNA;Pb2+的存在会使DNAzyme被激活并在底物链的核糖腺苷位点切割,将PtNPs释放到上清液中;释放出的PtNPs催化H2O2分解生成O2,使得密闭瓶子的压力增加,从而从排水装置中排出水后收集,并使用电子天平准确称量。该传感器的线性范围为2.5~100 nM,检测限为0.83 nM且具有较高的灵敏度,并成功用于实际水样品中Pb2+的检测。2.构建了一种目标响应水凝胶和以电子天平作为读出装置的便携传感器用于黄曲霉毒素B1(AFB1)的定量检测。将PtNPs包裹在AFB1适配体和聚乙烯亚胺与透明质酸交联的DNA水凝胶中;AFB1的存在可以与适配体结合并使适配体从水凝胶中释放,导致水凝胶瓦解并释放PtNPs,通过PtNPs对H2O2的催化,同样实现分子识别信号与重量信号的转化,该传感器的线性范围为31.2μg/kg~6.2 mg/kg,检测限为9.4 μg/kg。该方法无需修饰PtNPs,实验过程更为简便。3.构建了一种基于分子印迹聚合物(MIPs)特异性识别和电子天平便携性的传感分析平台用于羟基多氯联苯(OH-PCBs)的检测。当OH-PCBs存在时,MIPs可特异性识别OH-PCBs并与其结合,MIPs的印迹腔就会在一定程度上被封堵,使得印迹空腔的有效孔径减小,导致固定时间(10 min)内通过MIPs的水量减少,并通过电子天平读出,该传感器的线性范围为1~100 ppb,检测限为0.3 ppb。结果表明OH-PCBs的浓度与水量变化值具有较宽的线性范围,同时可通过延长水量收集时间的方法来获得更低的检测限。与天然生物识别系统相比,MIPs具有更高的稳定性,且只需更换不同印迹的MIPs就可实现不同目标物的检测,大大拓展了该类传感器的使用范围。
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