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基于聚溴酚蓝-石墨烯复合膜修饰电极的多巴胺电化学传感器

基于聚溴酚蓝-石墨烯复合膜修饰电极的多巴胺电化学传感器陈苏靖;李芳芳;钟云秀;吴白云;胡岱玉;郑伟;郑冬云

【期刊名称】《分析测试学报》

【年(卷),期】2015(034)009

【摘要】借助于简单可控的滴涂成膜和在线电聚合方法,将溴酚蓝和石墨烯修饰到玻碳电极表面,制备出聚溴酚蓝(PBPB)-石墨烯(GO)复合膜修饰玻碳电极(GCE),即多巴胺(DA)电化学传感器.研究表明,PBPB-GO复合膜对DA的电化学还原具有良好的催化作用.电化学交流阻抗表征结果显示,相对于裸GCE和

PBPB/GCE,PBPB/GO/GCE具有较低的表面电阻,有利于加快电子传递;扫描电镜表征结果显示,PB-PB/GO/GCE具有疏松多孔的结构,有利于对DA的富集.对DA在PBPB/GO/GCE上的电化学传感机理进行考察,结果显示其电化学反应是一个受吸附控制且有质子参与的过程.对DA的检测条件进行优化,溴酚蓝的最佳聚合圈数为15,石墨烯(2 mg/mL)的最佳修饰量为2μL,最佳检测底液为0.1 mol/L Na2HPO4-NaH2PO4缓冲溶液(pH 6.0).在最优检测条件下,DA的检测线性范围为5.0×10-8~2.0×10-4 mol/L,检出限低至1.0×10-8 mol/L.DA电化学传感器具有良好的稳定性和重现性,灵敏度高,选择性好.将该传感器用于多巴胺注射液中DA含量的测定,结果满意.

【总页数】6页(P1066-1071)

【作者】陈苏靖;李芳芳;钟云秀;吴白云;胡岱玉;郑伟;郑冬云

【作者单位】中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉

430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学脑认知国家民委重点实验室,湖北武汉430074;中南民族大学医学信息处理与肿瘤早期诊疗湖北省重点实验室,湖北武汉430074

【正文语种】中文

【中图分类】O657.1;O623.732

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基于聚溴酚蓝-石墨烯复合膜修饰电极的多巴胺电化学传感器

基于聚溴酚蓝-石墨烯复合膜修饰电极的多巴胺电化学传感器陈苏靖;李芳芳;钟云秀;吴白云;胡岱玉;郑伟;郑冬云 【期刊名称】《分析测试学报》 【年(卷),期】2015(034)009 【摘要】借助于简单可控的滴涂成膜和在线电聚合方法,将溴酚蓝和石墨烯修饰到玻碳电极表面,制备出聚溴酚蓝(PBPB)-石墨烯(GO)复合膜修饰玻碳电极(GCE),即多巴胺(DA)电化学传感器.研究表明,PBPB-GO复合膜对DA的电化学还原具有良好的催化作用.电化学交流阻抗表征结果显示,相对于裸GCE和 PBPB/GCE,PBPB/GO/GCE具有较低的表面电阻,有利于加快电子传递;扫描电镜表征结果显示,PB-PB/GO/GCE具有疏松多孔的结构,有利于对DA的富集.对DA在PBPB/GO/GCE上的电化学传感机理进行考察,结果显示其电化学反应是一个受吸附控制且有质子参与的过程.对DA的检测条件进行优化,溴酚蓝的最佳聚合圈数为15,石墨烯(2 mg/mL)的最佳修饰量为2μL,最佳检测底液为0.1 mol/L Na2HPO4-NaH2PO4缓冲溶液(pH 6.0).在最优检测条件下,DA的检测线性范围为5.0×10-8~2.0×10-4 mol/L,检出限低至1.0×10-8 mol/L.DA电化学传感器具有良好的稳定性和重现性,灵敏度高,选择性好.将该传感器用于多巴胺注射液中DA含量的测定,结果满意. 【总页数】6页(P1066-1071) 【作者】陈苏靖;李芳芳;钟云秀;吴白云;胡岱玉;郑伟;郑冬云 【作者单位】中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉430074;中南民族大学生物医学工程学院,湖北武汉

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表面增强拉曼以及荧光法等检测DA的方法相继涌出。在诸多方法当中,电化学分析法具有高选择性、高灵敏度、高稳定性等优点,尤其是微型电化学探针具有良好的生物相容性,能够进行活体在线分析,这使电化学分析方法成为检测DA的理想方法。在过去几十年的时间里,电化学检测多巴胺已经取得了很大的进展。但是,直接电化学方法检测DA面临以下问题:①抗坏血酸和尿酸与DA共存于大脑和体液中,在裸电极上三者的氧化电位相近,易对DA检测造成干扰;②AA的浓度一般为10-7~10-3 mol/L不等,且易被氧化失去两个氢原子而转变成脱氢AA,而DA 的浓度为10-8~10-6 mol/L,AA 能够还原DA的电化学氧化产物使其再生;③DA的氧化产物会在电极表面形成一层薄膜而污染电极。本文介绍近些年电化学检测DA的研究进展。 1 电化学检测 目前,电化学分析法测定DA主要是选择合适的导电基底,发展不同的修饰化学修饰电极,优化电极的制备条件和检测条件等。 1.1 基底材料 掺硼金刚石(BDD)薄膜电极作为一种新型的电极材料,在水溶液中电解时具有较宽的电位窗口,在浓酸浓碱中具有很好的耐腐蚀性,其表面不易吸附污染物。Fujishima等[1]研究了DA和AA在BDD和阳极氧化处理的BDD电极上的电化学行为的差异。在0.1 mol/L HClO4溶液中,BDD电极上二者的氧化峰重合在一起,然而电极经过阳极氧化处理后,AA氧化电位正移0.5 V,DA氧化峰电位几乎无变化,二者的氧化电位完全分开。经过氧化处理后,BDD表面的氢被转化成高度取向的含氧官能团。高度取向的氧化物与AA之间的偶极-偶极作用能排斥AA远离电极表面,从而使其氧化峰电位向高电位方向移动。在1 000倍AA过量的条件下,该电极对DA仍有很好的响应,达到了50 nmol/L的检测限。 1.2 化学修饰电极-修饰剂

基于功能化纳米材料的电化学传感器的构建及其检测疾病标志物的研究

基于功能化纳米材料的电化学传感器的构建及其检测疾病标志 物的研究 电化学传感器融合了电化学分析与传感器技术,其具有响应速度快、便宜、低耗、灵敏、选择性好、适合在线分析等优点,已广泛被应用于临床检测、药物分析、环境监测等众多研究领域。性能优越的纳米材料,催化了修饰电化学传感器的飞速发展。 石墨烯、碳纳米管、金属纳米粒子及其功能化衍生物等纳米材料,凭借优良的催化性和吸附性,极大地提高了电化学传感器的分析性能。构筑新型功能化纳米材料修饰的电化学传感器,使其发挥优越的电催化活性,成为当前电分析化学的研究趋势和热点。 因此,本论文构建了几种不同功能化纳米材料修饰的电化学传感器,并将其应用于相关疾病标志物的特异、灵敏分析。本论文的主要研究内容可分别概括为以下四个方面:(1)电化学阳极化预处理玻碳电极的构建及其对3-硝基酪氨酸的电化学行为研究基于电化学阳极预处理的玻碳电极,制备出一种简单、环保而又灵敏的活化玻碳电极(activated GCE)。 此外,将阴离子表面活性剂(十二烷基硫酸钠,SDS)加入到0.1 M HNO3溶液中,activated GCE表面吸附少量SDS表面活性剂,促进了电子间交换,并同时显著提高电极表面的疏水性,从而能增强对3-硝基酪氨酸的电化学响应。研究表明,activated GCE对3-硝基酪氨酸的电化学催化优越,SDS 表面活性剂的引入能进一步增强3-硝基酪氨酸的还原峰电流,加快电子转移效率。 在优化条件下,3-硝基酪氨酸的还原峰电流与其浓度在

0.0530.0μM范围内线性相关良好,线性相关系数(r)为0.9964,检测限(LOD,S/N=3)为17.0 nM。方法能够成功用于人血清样品中3-硝基酪氨酸的检测。 (2)GO-ε-MnO2修饰活化玻碳电极的研制及对酪氨酸的电化学行为研究实验利用滴涂法将氧化石墨烯-ε-二氧化锰复合材料分散液(GO-ε -MnO2,分散于0.05%壳聚糖溶液中)修饰在电化学活化的玻碳电极表面上,研制出氧化石墨烯-ε-二氧化锰修饰电化学活化玻碳电极(GO-ε -MnO2/chitosan/activated GCE)。通过扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射和电化学技术(循环伏安法、示差脉冲溶出伏安法、线性扫描伏安法、计时库仑法等)对修饰电极进行表面形态学表征,并研究了酪氨酸在修饰电极上的电化学行为。 研究发现,GO-ε-MnO2/chitosan/activated GCE对酪氨酸有优异的电化学催化性能。实验分别考察了电化学活化条件、纳米材料修饰浓度、缓冲溶液pH、扫描速率等条件。 在优化条件下,酪氨酸氧化峰电流与其浓度在0.0220.0μM范围内呈良好的线性关系,r为-0.9985,LOD为8.3 nM(S/N=3)。修饰电极可成功用于血清滤纸片和牛奶样品中酪氨酸的分析,结果满意。 (3)功能化纳米材料分子印迹电化学传感器的研制及对3-硝基酪氨酸的电化学行为考察和应用实验采用滴涂法将多壁碳耦合氧化石墨烯纳米带(MWCNT@GONRs)纳米材料修饰在裸玻碳电极表面上,把该电极电化学活化后得到活化多壁碳耦合氧化石墨烯纳米带修饰电极(AMWCNT@GONRs/GCE),之后将修饰电极置于含有吡咯功能单体、氯金酸、3-硝基酪氨酸模板分子的混合溶液中,进

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基于电化学生物传感方法检测肾上腺素等生物小分子研究进展丁忙;王敏;吴靓;黄志伟 【摘要】肾上腺素( EP,adrenaline)是肾上腺分泌的一种非常重要的儿茶酚氨激素和神经传送体。它是由L-苯丙氨酸和L-酪氨酸在人体中自然合成。EP的重要性主要是在哺乳动物与人类的中枢神经系统中进行信息的传送,因而体内EP浓度的变化都会导致许多的问题。对EP的定量化检测方法不论是食品科学、生命科学还是临床医学都是非常重要的。本文综述了在近十年中,基于电化学传感器伏安测定肾上腺素及共存生命小分子的研究进展,并着重从修饰基底、修饰材料、修饰方法以及表征方法等四个方面进行综述。%Epinephrine( EP,adrenaline)is an important catecholamine neurotransmitters released by the adrenal medulla en-docrine,gradually synthesized by L-phenylalanine and L-tyrosine in human system. Its importance lies in the transmis-sion of information among the mammalian and humans central nervous system. Hence,changes in concentration of EP in the body can result in many problems. Therefore,development of a simple method for EP determination and quantification is of great importance for food science,life science and clinical medicine. In this paper,the research progress of determination of EP and the coexistence biological small molecules based on the electrochemical biosensing has been reviewed,and will mainly review the following four aspects:the modified substrate,modified material,modification method as well as the char-acterization.

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碳纳米材料在修饰电极领域的应用 谷飞;鲍昌昊;黄蓉萍;马静芳;李元;李梅;程寒 【摘要】Carbon nanomaterials have received great interest because of their unique mechanical, electrical, and chemical properties.Especially, some kinds of novel carbon materials including carbon nanotubes and graphene due to great specific surface area, high conductivity, and good biocompatibility become research focus.Carbon nanomaterials have showed their unique advantages for modified electrodes in electrochemical field.Carbon nanomaterial modified electrode has high sensitivity, selectivity and good medium ellect.This paper mainly review the research and application of carbon nanomaterials including carbon nanotubes, graphene, fullerene, and nanodiamond to modified electrodes.%碳纳米材料具有良好的力学、电学及化学性能等特点,被人们广泛研究,特别是具有大比表面积、高的电导率和良好生物相容性的碳纳米管和石墨烯更是研究的热点, 在电化学领域显示出独特的优势.采用碳纳米材料修饰的电极具有高灵敏度、高选 择性及优良的媒介作用.主要阐述了碳纳米材料在修饰电极领域中的应用,从功能及应用上重点探讨了近年来碳纳米管、石墨烯、富勒烯、纳米金刚石等碳纳米材料在修饰电极领域的研究进展. 【期刊名称】《化学研究》 【年(卷),期】2017(028)002 【总页数】6页(P263-268)

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电泳沉积制备聚苯胺纳米复合材料修饰电极及其在多巴 胺检测中的应用 电泳沉积制备聚苯胺纳米复合材料修饰电极及其在多巴胺检测中的应用 摘要:本文通过电泳沉积方法制备了聚苯胺纳米复合材料修饰电极,并研究了其在多巴胺检测中的应用。实验结果表明,聚苯胺纳米复合材料修饰电极对多巴胺具有优异的电化学检测性能,具备较高的灵敏度、选择性和稳定性,可望成为一种新型的多巴胺传感器。 1. 引言 聚苯胺具有良好的导电性、生物相容性和可调控性等特点,在传感器领域具有广阔的应用前景。然而,由于聚苯胺纳米材料的微纳尺度结构特性,制备方法和控制条件对其性能影响较大。 2. 实验方法 2.1 材料 实验中使用的材料包括:厚度为1mm的石墨电极片、聚 苯胺棒状样品和多巴胺溶液。 2.2 电泳沉积制备 将聚苯胺棒状样品放置在多巴胺溶液中,通过电泳沉积 方法将多巴胺吸附在聚苯胺棒状样品表面,形成纳米复合材料修饰电极。 3. 结果与分析 3.1 电化学性能测试 使用循环伏安法测试了纳米复合材料修饰电极在多巴胺 检测中的电化学性能。结果显示,纳米复合材料修饰电极具有

较低的氧化还原峰电位、较大的峰电流和较小的电化学阻抗,表明修饰层对多巴胺具有较好的电催化活性。 3.2 多巴胺检测性能 将纳米复合材料修饰电极应用于多巴胺检测,在一定范 围内,多巴胺浓度与氧化还原峰电流呈良好的线性关系 (R^2=0.98),表明修饰电极对多巴胺具有较好的检测灵敏度。 4. 讨论与展望 本研究通过电泳沉积方法制备了聚苯胺纳米复合材料修 饰电极,并研究了其在多巴胺检测中的应用。结果表明,纳米复合材料修饰电极具有优异的电化学性能,可用于高灵敏度的多巴胺检测。然而,目前研究还存在一些问题,例如修饰层的稳定性和荧光信号的检测等,需要进一步研究来解决。 5. 结论 本研究成功制备了聚苯胺纳米复合材料修饰电极,并研 究了其在多巴胺检测中的应用。实验结果表明,纳米复合材料修饰电极具有较好的电化学性能和检测灵敏度,为多巴胺传感器的研究提供了新的思路和方法。希望未来能进一步完善和优化该纳米复合材料修饰电极,并应用于更广泛的生物传感器研究领域。 综上所述,本研究成功制备了聚苯胺纳米复合材料修饰电极,并通过多巴胺检测验证了其优异的电化学性能和良好的检测灵敏度。纳米复合材料修饰电极具有较低的氧化还原峰电位、较大的峰电流和较小的电化学阻抗,显示出对多巴胺的良好电催化活性。然而,仍需进一步研究修饰层的稳定性和荧光信号的检测等问题。本研究为多巴胺传感器的研究提供了新的思路

多巴胺电化学传感器专利技术综述

多巴胺电化学传感器专利技术综述 多巴胺(Dopamine)是一种重要的大脑神经递质,对于人类的动作、奖励和动机都起 着重要的调节作用。开发用于检测多巴胺浓度的传感器具有非常重要的意义。在过去的几 十年里,人们开发了许多不同类型的多巴胺电化学传感器。本文将综述其中一些具有重要 意义的专利技术。 早期的多巴胺传感器主要基于酶电极技术。其中一种关键技术是使用多巴胺氧化酶(Dopamine oxidase)作为生物传感材料,通过测量氧化还原反应产生的电流来检测多巴 胺浓度。这种传感器的优点是灵敏度高、选择性好,但由于酶的使用,传感器的寿命较短,且价格较高。 近年来,基于纳米材料的多巴胺传感器得到了广泛关注。其中一种重要的技术是利用 碳纳米管(Carbon nanotubes)作为传感材料。碳纳米管具有高导电性和大表面积等优点,可以增强传感器的灵敏度和稳定性。研究人员还发展了许多不同的方法来修饰碳纳米管, 以提高传感器的选择性和稳定性。可以通过功能化修饰碳纳米管表面来增加与多巴胺之间 的作用力,同时抑制其他干扰物质的吸附。 除了碳纳米管,金属纳米颗粒也被广泛用于多巴胺传感器的制备中。通过制备金属纳 米颗粒修饰的电极,可以有效提高传感器的灵敏度和稳定性。金属纳米颗粒还可以通过表 面相互作用来实现对多巴胺的选择性检测。一些研究人员使用含有特定功能基团的金属纳 米颗粒来实现多巴胺的选择性检测。 除了碳纳米管和金属纳米颗粒,其他一些纳米材料也被用于制备多巴胺传感器。石墨 烯具有优异的导电性和化学稳定性,在传感器制备中也得到了广泛应用。有学者报道了利 用有机聚合物等材料制备多巴胺传感器的方法,这些材料具有良好的生物相容性和环境适 应性。 多巴胺电化学传感器的发展取得了重要的进展。未来,随着纳米材料和其他新型材料 的不断发展,相信多巴胺传感器的性能将不断提高,有望应用于生物医学研究、药物研发 等领域。

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基于机器学习的低浓度多巴胺快速电化学检测方法研究 刘哲;孙乐圣;于骏;陆柠;徐莹;郭淼 【期刊名称】《中国生物医学工程学报》 【年(卷),期】2022(41)4 【摘要】针对便携式恒电位仪精度较低、易受试验条件影响的问题,结合纳米材料修饰电极与机器学习算法,提出一种低浓度多巴胺(DA)电化学检测分析方法,以期在多个实验干扰因素存在的情况下实现DA的快速准确检测。利用计时电流法(CA)在玻碳电极(GCE)表面电沉积金纳米粒子制备AuNPs/GCE电极,采用循环伏安法(CV)验证其对DA的氧化还原具有良好的电催化活性。在不同底液pH和扫速下,基于AuNPs/GCE电极对不同浓度DA溶液进行重复性循环伏安检测,对检测数据进行峰高、峰电位、基线斜率、峰面积和起始氧化还原电位等重要特征参数的提取,并结合极端梯度提升树(XGBoost)和随机森林(RF)构建两阶段浓度预测模型。结果表明,对于不同pH和扫速干扰下的DA检测数据,相较于传统SVR模型,XGBoost-RF浓度预测模型的MAE、RMSE和MAPE%分别降低53.9%、39.7%和2.7%,RF 预测模型的训练时间降低23%,预测准确度提升7%,预测值和真实值间的拟合度(R-Squared)为0.943。所提出方法有效降低了DA测定过程中不同实验干扰因素的影响,在提高检测精度的同时降低了实验的复杂度,对实现微量特征物的电化学现场快速检测具有重要意义。 【总页数】10页(P452-461) 【作者】刘哲;孙乐圣;于骏;陆柠;徐莹;郭淼

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电化学传感器中的电极材料研究与应用

电化学传感器中的电极材料研究与应用 电化学传感器是一类使用电化学反应来检测分析或测量化学物质的传感器。电 化学传感器具有灵敏度高、响应速度快、专业度高、反应稳定等特点,因此在许多领域都得到了广泛应用。其中电极材料作为电化学传感器的核心部分,对电化学传感器的性能和应用具有至关重要的作用。因此,研究和探索电化学传感器中的电极材料是电化学传感器应用研究中的重要内容。 一、电极材料的分类 电极材料是电化学传感器中的核心材料,其种类繁多,可以根据其类型进行分类,如下: 1.金属电极材料:金属电极材料是一种常见的电极材料,包括铂、金、银、铜、铝等。金属电极材料一般具有良好的化学活性,能够与被测物质发生电化学反应,因此广泛应用于电化学传感器中。 2.导电聚合物电极材料:导电聚合物电极材料是指具有导电性质的聚合物材料,包括聚苯胺、聚咔唑、聚吡咯等。导电聚合物电极材料具有良好的稳定性,因此被广泛应用于电化学传感器中。 3.碳电极材料:碳电极材料是一类重要的电极材料,包括玻碳电极、金刚石电极、纳米碳管电极等。碳电极材料具有良好的化学稳定性、导电性和生物相容性,因此在生物传感、环境监测等领域得到广泛应用。 二、电极材料的应用 电极材料以其独特的性能被广泛应用于电化学传感器中,下面介绍几种电极材 料的应用: 1. 导电聚合物电极材料的应用

导电聚合物电极材料具有良好的化学稳定性和生物相容性,是一种重要的电极材料,被广泛应用于生物传感领域,如基于聚苯胺电极的葡萄糖传感器、基于聚吡咯电极的乳酸传感器等。 2. 碳电极材料的应用 碳电极材料具有良好的化学稳定性、导电性和生物相容性,被广泛用于生物传感、环境监测等领域。例如,纳米碳管电极可以用于检测DNA、蛋白质等生物分子,具有高灵敏度、高选择性等优点。 3. 金属电极材料的应用 金属电极材料广泛应用于电化学传感器中,如基于铂电极的氧化还原反应传感器、基于银电极的离子传感器等。金属电极材料具有良好的化学活性和稳定性,能够与被测物质发生电化学反应,因此具有高灵敏度、高选择性等优点。 三、电极材料的研究 电极材料的研究是电化学传感器研究的重要内容。研究电极材料可以提高电极材料的灵敏度、稳定性和选择性,从而提高电化学传感器的性能和应用范围。下面介绍电极材料研究的几个方向: 1. 新型电极材料的研究 电化学传感器需要具有高灵敏度、高选择性、高稳定性和良好的生物相容性等特点。因此,研究新型电极材料成为电化学传感器研究的重要方向。例如,近年来石墨烯、二维材料等新型材料在电化学传感器中的应用受到广泛关注和研究。 2. 表面修饰电极材料的研究 电极材料表面的修饰可以提高电极材料与被测物质之间的接触性和反应速率。因此,研究电极材料的表面修饰成为电化学传感器研究的重要内容。例如,采用分子印迹技术对电极材料表面进行修饰,可以提高电化学传感器的选择性和灵敏度。

基于镧系金属有机框架纳米酶构建电化学生物传感器用于多巴胺的灵敏检测

基于镧系金属有机框架纳米酶构建电化学生物传感器用于多巴 胺的灵敏检测 韩璐;贾丽丛;郝紫羽;陈连鑫;王贝贝;牛永哲;康凯;籍雪平 【期刊名称】《化学研究与应用》 【年(卷),期】2022(34)9 【摘要】将三种镧系元素Ce、Tb、Gd为中心原子在电化学还原的石墨烯上原位合成了的金属有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)作为纳米酶,在玻碳电极表面构建了电化学生物传感器,并用于多巴胺(DA)的灵敏检测。应用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)等方法对所制备的MOFs进行了表征,并用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究了不同M-MOF(M=Ce、Tb、Gd)纳米酶的性能。根据研究结果,基于Ce-MOF构建的电化学传感器对多巴胺(DA)的反应具有最高的灵敏度和选择性,在0.1~100μM的范围内,其灵敏度为0.611 mA mM^(-1),检出限为6.47×10^(-8) M(S/N=3)。同时,该传感器还展现了良好的稳定性能和抗干扰能力,并且成功应用在实际样品测定中。 【总页数】10页(P2104-2113) 【作者】韩璐;贾丽丛;郝紫羽;陈连鑫;王贝贝;牛永哲;康凯;籍雪平 【作者单位】河北医科大学基础医学院;河北医科大学公共卫生学院;河北医科大学教学实验中心;河北医科大学药学院 【正文语种】中文 【中图分类】O657.1

【相关文献】 1.基于核酸适体和纳米材料构建电化学生物传感器用于多巴胺的检测 2.基于纳米仿生酶构建电化学生物传感器用于活性氧检测 3.金属有机骨架-碳点纳米电化学发光体用于尿酸的灵敏检测 4.镍钴双金属-卟啉有机框架复合纳米材料构建的无酶传感器检测多巴胺 5.基于新型金属有机框架模拟酶的电化学检测食品胆固醇体系的构建 因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买

多巴胺电化学传感器专利技术综述

多巴胺电化学传感器专利技术综述 多巴胺电化学传感器是一种基于电化学技术的传感器,用于检测多巴胺在生物体系中 的含量。多巴胺是一种重要的神经递质,在多种生物过程中发挥着关键的作用,因此准确 测定其含量对于生命科学研究具有重要意义。在过去的数十年中,开发了多种多巴胺电化 学传感器,以满足不同研究需求。本文将从专利技术方面对多巴胺电化学传感器的发展进 行综述。 多巴胺电化学传感器采用电化学法检测多巴胺含量,其原理是将多巴胺转化为可氧化 的还原剂,随后通过电化学反应将其氧化,并测量产生的电流。多巴胺在电极表面的还原 和氧化反应可以表示为以下式子: 多巴胺+e- → 多巴胺•(还原反应) 传感器中的电极表面通常涂覆有化学修饰剂,以促进多巴胺的吸附和电子转移。多巴 胺的浓度可以通过测量电流大小来确定,电流与多巴胺的浓度呈正比关系。 (二)多巴胺电化学传感器研究现状 近年来,多巴胺电化学传感器研究得到了快速发展,吸引了越来越多的研究者的关注。以下是目前多巴胺电化学传感器领域的一些主要研究进展: 1. 传感器材料 传感器材料对于传感器性能具有重要影响。现有多巴胺电化学传感器材料主要有碳纳 米管、金属有机骨架、纳米颗粒等。这些材料在吸附效率、电子传递速率、物理稳定性等 方面具有各自的优势,已被广泛应用于多巴胺电化学传感器的开发中。 2. 检测技术 目前多巴胺电化学传感器的检测技术主要有常规电化学检测、光电化学检测和生物传 感检测等。其中,生物传感检测利用生物信号转换成电信号,可以提高传感器的灵敏度和 特异性。而光电化学检测则通过光激发产生的电荷将传感器灵敏度提高到亚纳摩尔级别。 3. 纳米技术 纳米技术是近年来多巴胺电化学传感器研究的重要方向之一。纳米材料具有高比表面积、尺寸可控性以及物理、化学、电学等性质的独特优势,被广泛应用于传感器的制备和 改性中。例如,通过利用纳米金粒子修饰电极表面,可以显著提高传感器的特异性和灵敏度。 1. 中国专利CN109196915A

纳米Cu2O-还原石墨烯复合修饰玻碳电极用于多巴胺的检测

纳米Cu2O-还原石墨烯复合修饰玻碳电极用于多巴胺的检测贺全国;李广利;刘军;刘晓鹏;梁静;邓培红 【期刊名称】《食品科学》 【年(卷),期】2018(039)020 【摘要】通过电化学还原法制备纳米Cu2O/还原石墨烯复合修饰电极(Cu2O-reduced graphene oxide nanocomposite modified glass carbon electrode,Cu2O-RGO/GCE),用于多巴胺(dopamine,DA)的检测.采用扫描电镜和X-射线粉末衍射仪对不同修饰电极进行微观形貌表征,进一步优化电化学还原条件和测定DA实验条件.此外,通过循环伏安法考察DA在裸电极及RGO或Cu2O-RGO上的电化学响应.Cu2O-RGO/GCE实现抗坏血酸(ascorbic acid,AA)、DA和尿酸(uric acid,UA)氧化峰的有效分离,AA-DA和DA-UA的氧化峰电位差分别为204 mV和144 mV.该修饰电极检测的线性范围为1×10-8~1×10-6 mol/L和1×10-6~8×10-5 mol/L,检出限为6.0×10-9 mol/L.该修饰电极用于盐酸多巴胺注射液和血清中DA的含量测定,获得结果较好. 【总页数】7页(P308-314) 【作者】贺全国;李广利;刘军;刘晓鹏;梁静;邓培红 【作者单位】湖南工业大学生命科学与化学学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学生命科学与化学学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学生命科学与化学学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学生命科学与化学学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学生命科学与化学学院,湖南株洲 412007;衡阳师范学院化学与材料科学学院,湖南衡阳 421008

电化学传感器用碳材料的制备及应用综述

电化学传感器用碳材料的制备及应用综 述 摘要:近年来电化学传感器由于对痕量物质检测敏感,被广泛应用于环境保护监测及医学检测等相关领域,由于碳材料具有成本低廉、检测灵敏度高、操作简单等优势,使其在电化学传器的制备过程脱颖而出。本文综述了新型碳纳米材料、改性碳材料的制备及其修饰电极用作电化学传感器在痕量检测方面的作用。 关键词:传感器、改性、氮 良好的导电、导热性,比表面积大是新型碳纳米材料具有的显著特征,使其能满足电化学传感器的性能需求,为了提高进一步碳纳米材料的电催化活性、稳定性、检测灵敏度等高性能电化学传感器需求,研究者采用不同类型的原子、分子等对碳材料进行掺杂,发现改性后的碳材料性能有明显的提升。相比于传统化学的测定方法,成本低,操作简单,灵敏度高等优势成为改性碳材料修饰电极的一大特点。 目前关于改性碳材料的研究很多,普遍应用于一些环境或人体体液中微量物质含量的测定。本文对新型碳纳米材料(碳纳米管、石墨烯和多孔碳)的制备方法,单独氮掺杂碳材料和复合材料掺杂碳材料的制备及其修饰电极作为电化学传感器在微量物质含量测定方面的应用进行详细的介绍。 1、改性碳材料在电化学传器的制备过程的应用 应用于电化学传感器中的碳材料能够促进电子的移动和降低电化学氧化还原中的过电位作用[1]。由于通过物理化学的方法对原型碳材料(新型碳纳米材料如碳纳米管、石墨烯、多孔碳等)进行改性掺杂其他类型的原子、分子等,使之提高电化学传感器的性能。 1.1碳纳米管

碳纳米管具有高比表面积,良好的导电和机械性能,在电化学领域前景广阔。碳纳米管的制备有两种方法:一是电弧放电、激光烧蚀法等热处理法,二是化学 气相沉积法[2]。 电弧放电、激光烧蚀法是利用电弧放电或激光烧蚀将石墨加热到3000-4000℃,使碳原子挥发,从而生成碳纳米管[2]。但热处理的方法制得的碳纳米 管副产物较多,为了解决这个问题,在使用电弧法的过程中,Ebbesen[3]等人发 现采用在空气中加热的方法可以除去副产物,制得纯的多壁碳纳米管。 Bethune[4]等人发现加入金属催化剂可以除去副产物,制备单壁碳纳米管。而在 采用激光烧蚀法时,Smalley[5]等人发现只要将生长出来的粗产品在硝酸溶液中 回流,就能将副产物除去,制备单壁碳纳米管。 化学气相沉积法是在管式炉中通入碳氢化合物气体,并且将温度加热至500-1000℃的范围内,在过渡金属纳米颗粒催化剂的作用下即可制备碳纳米管[2]。 虽然通过化学气相沉积法制得的碳纳米管容易出现结构缺陷,但是它的反应条件 相比于热处理法更温和,可大规模生产,因而被广泛应用[6]。 1.2石墨烯 石墨烯是一种单层石墨结构的二维晶体,常被用作电极材料[7]。石墨烯的 制备方法有两类,一是利用物理或化学的方法,剥离得到单层或少层石墨烯,二 是通过化学反应合成石墨烯片层[8]。 机械剥离法和剥离碳纳米管法都是通过物理方法制得石墨烯,虽然制得的石 墨烯质量好,但产率低[8]。剥离氧化石墨法是通过化学方法进行氧化制得氧化 石墨,再经过超声震荡和还原处理[8]。由于该方法相对成本便宜,产率高,是 目前应用于制备石墨烯的主要方法[2]。 化学气相沉积法采用催化使碳源和气态条件下发生反应制备石墨烯[8],该 法质量高,成本也高[6]。外延生长法是利用硅原子比碳原子升华速度快的原理,一般以碳化硅为原料,在高温低压的条件下,硅升华只留下碳在表面,再经过重 构生长就可制得石墨烯[2]。但通过这种方法制得的石墨烯质量低[8]。

多巴胺电化学传感器专利技术综述

多巴胺电化学传感器专利技术综述 多巴胺是一种重要的神经递质,对人类的运动、情感和认知有重要作用。准确、灵敏 地检测和分析多巴胺对于神经科学研究和临床诊断具有非常重要的意义。随着电化学传感 器技术的快速发展,多巴胺电化学传感器成为一种常用的方法来检测多巴胺。 多巴胺电化学传感器的原理是利用多巴胺与电极表面反应产生的氧化还原(红氧反应),将这一反应转化为电流信号,并通过检测电流信号的大小来测量多巴胺的浓度。由于多巴 胺是一种小分子化合物,具有很强的氧化还原活性,因此适合用电化学方法进行检测。 多巴胺电化学传感器的制备过程中,常用的电极材料包括玻碳电极、金电极和铂电极。这些电极材料具有较好的导电特性和化学稳定性,可以实现对多巴胺的可靠检测。还可以 通过修饰电极表面的方法来提高多巴胺电化学传感器的灵敏度和选择性,例如利用纳米材料、聚合物薄膜和分子印迹技术等。 多巴胺电化学传感器的工作原理可以分为两种模式:恒电流模式和恒电位模式。恒电 流模式是通过控制电极上施加的电流大小来测量多巴胺的浓度,当多巴胺浓度发生变化时,电极上产生的电位也会发生变化。恒电位模式是通过控制电极上施加的电位大小来测量多 巴胺的浓度,当多巴胺浓度发生变化时,电流也会发生变化。这两种模式各有优劣,可以 根据实际需要选择使用。 多巴胺电化学传感器的应用非常广泛,包括神经科学研究、药物研发、临床诊断和食 品安全等领域。可以通过检测多巴胺在大脑中的浓度变化来研究神经递质的功能和调控机制;可以利用多巴胺电化学传感器评价药物对多巴胺系统的影响;可以通过检测多巴胺在 人体液体中的浓度变化来诊断多巴胺相关疾病;还可以用多巴胺电化学传感器检测食品中 的多巴胺含量,保证食品安全。

氯霉素在过氧化聚多巴胺修饰电极上的电化学行为及测定

氯霉素在过氧化聚多巴胺修饰电极上的电化学行为及测定赵晓娟;张其美;陈海光;白卫东 【摘要】利用多巴胺(DA)的自聚反应在玻碳电极(GCE)表面形成聚多巴胺(PDA)膜,将聚多巴胺修饰电极浸入碱溶液中进行电化学处理,制得过氧化聚多巴胺修饰电极(OPDA/GCE).通过方波伏安法直接测定氯霉素在OPDA/GCE上的电化学响应信号,得到待测溶液中氯霉素的浓度.对多巴胺的自聚时间、氯霉素在修饰电极上的电化学性质、测试条件、溶解氧的影响及去除方法等进行考察.结果表明,氯霉素在OPDA/GCE上的还原峰电流与其浓度在3.0×10-6~1.1 ×10-3 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为7.8×10-7 mol/L,牛奶和蜂蜜样品的加标回收率分别为83.4%~ 94.1%和91.5%~ 108.6%.该修饰电极制备方法简便易行、成本低、便于批量制备,用其检测氯霉素操作简单、选择性好. 【期刊名称】《分析测试学报》 【年(卷),期】2016(035)007 【总页数】5页(P849-853) 【关键词】聚多巴胺;过氧化;自聚反应;修饰电极;氯霉素 【作者】赵晓娟;张其美;陈海光;白卫东 【作者单位】仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225 【正文语种】中文

【中图分类】O657.1;O629.5 氯霉素(Chloramphenicol,CAP)类抗生素被广泛用于动物各种细菌性传染疾病的治疗。研究表明,食品中的氯霉素类药物残留对人体有严重的副作用。我国农业部2002年发布《食品动物禁用的兽药及其他化合物清单》,禁止给所有食品动物使用氯霉素。但因其价格低、抑菌效果好,目前仍有违规使用现象。因此,对动物源性食品中的氯霉素残留进行测定具有重要意义。 目前,氯霉素残留的检测方法主要有色谱及色谱-质谱联用法[1-5]、光谱法[6-8]、免疫分析[9-11]和电化学传感分析法[12-14]等。电化学传感分析法快速灵敏、操作简便、易于微型化和实现现场分析,在氯霉素残留快速检测方面具有独特优势。近年来,氯霉素的生物电化学传感器和分子印迹传感器研究取得了一定的突破[15-19],但生物分子价格昂贵、环境耐受性差。虽然分子印迹聚合物克服了生物分子的上述缺陷,但寻找合适的功能单体和洗脱剂的过程费时费力。 本文通过多巴胺(DA)在玻碳电极(GCE)表面的自聚反应,得到聚多巴胺(PDA)膜修饰电极(PDA/GCE),进一步将PDA/GCE浸入碱溶液中进行电化学处理,制得过氧化聚多巴胺修饰电极(OPDA/GCE)。通过测定氯霉素在OPDA/GCE上的还原峰电流得到待测溶液中氯霉素的浓度,对市售牛奶和蜂蜜样品中的氯霉素残留进行检测,并进行加标回收率测定。该修饰电极制备及使用方法简单、成本低、便于批量制备、选择性好。 1.1 仪器与试剂 DY 2100B电化学分析仪(美国Digi-Ivy公司),三电极系统:工作电极为GCE、PDA/GCE或OPDA/GCE,参比电极为Ag/AgCl(饱和KCl溶液)电极,辅助电极为铂丝电极。 多巴胺(西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司),氯霉素(阿法埃莎(天津)化学有限公司),三(羟甲基)氨基甲烷(阿拉丁试剂有限公司),甲砜霉素(国药集团化学试剂有

以香烟过滤嘴为原料制备碳量子点应用于多巴胺的测定

以香烟过滤嘴为原料制备碳量子点应用于多巴胺的测定 彭小珊;苏安梅;文辉忠;钟青梅;陈羽烨;王益林 【摘要】以香烟过滤嘴为原料,采用水热法制备碳量子点;基于多巴胺能猝灭碳量子点荧光的实验现象,发展了一种以碳量子点为荧光探针、在pH=8.0的磷酸盐缓冲溶液中测定多巴胺的分析方法,并探讨了荧光猝灭机理.在选定的实验条件下,当多巴胺浓度在1.2~84.0 μmol/L范围内时,荧光强度的猝灭值与浓度呈良好的线性关系,方法的检出限(3σ/k)为0.80 μmol/L.采用该方法对实际样品中的多巴胺进行测定,结果满意.%Carbon quantum dots(CQDs) were prepared by hydrothermal treatment with cigarette filters as raw material. The results indicate that the fluorescence could be quenched by dopamine with high spe-cificity. Based on this phenomenon,a fluorescence sensor was developed for the detection of dopamine in phosphate solutions(pH=8.0). Furthermore,the quenching mechanism of the CQDs was elucidated. The fluorescence quenching value showed linear responses with dopamine concentration rang ing from 1.2 to 84.0 μmol/L with the detection limit of 0.80 μmol/L(3σ/k). Satisfactory results were achieved when the method was submitted to the determination of dopamine in real samples. 【期刊名称】《发光学报》 【年(卷),期】2018(039)003 【总页数】6页(P388-392,393) 【关键词】碳量子点;荧光猝灭;测定;多巴胺

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