电化学免疫传感器培训课件.ppt

1、电电化化学学免疫免疫传传感器感器电化学电化学免疫免疫传感器传感器1.11.1 电容型电容型免疫免疫传感器传感器电流型电流型免疫免疫传感器传感器根据根据20012001年年的对生物传感器分的对生物传感器分类标准类标准,电化学免疫电化学免疫传感器是基于抗原传感器是基于抗原 抗体反应的抗体反应的,可进行可进行特异性的定量或半定特异性的定量或半定量分析的自给式的集量分析的自给式的集成器件成器件,其中抗原其中抗原/抗抗体是分子识别元件体是分子识别元件,且与电化学传感元件且与电化学传感元件直接接触直接接触,并通过传并通过传感元件把某种或者某感元件把某种或者某类化学物质浓度信号类化学物质浓度信号转变为相应的

2、电信号。转变为相应的电信号。电位型电位型免疫免疫传感器传感器电导型电导型免疫免疫传感器传感器2 2电电化化学学免疫免疫传传感器感器厚德厚德 笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新3 3电电化化学学免疫免疫传传感器感器厚德厚德 笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新4 4电电化化学学免疫免疫传传感器感器厚德厚德 笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新6 6电电化化学学免疫免疫传传感器感器检测食品中毒素的种类及电化学免疫传感器类型检测食品中毒素的种类及电化学免疫传感器类型毒素毒素免疫传感器类型免疫传感器类型标记酶标记酶检出限检出限SEBSEB阻抗型阻抗型 10pg/mL 10pg/mLAFB1AFB1电导型电导型辣根过氧化酶辣

3、根过氧化酶0.1ng/mL0.1ng/mLAFB1AFB1阻抗型阻抗型 0.1 0.1 g/Lg/LAFB1AFB1电流型电流型碱性磷酸酶碱性磷酸酶20pg/mL20pg/mLAFB1AFB1电流型电流型辣根过氧化酶辣根过氧化酶0.07ng/mL0.07ng/mLAFM1AFM1阻抗型阻抗型 15ng/L 15ng/LAFM1AFM1电流型电流型辣根过氧化酶辣根过氧化酶39ng/L39ng/L河豚毒素河豚毒素(TTX)(TTX)电流型电流型碱性磷酸酶碱性磷酸酶0.016ng/mL0.016ng/mL赫曲霉毒素赫曲霉毒素A A(OTA)(OTA)电流型电流型碱性磷酸酶碱性磷酸酶0.2ng/mL0

4、.2ng/mL烟曲霉毒素烟曲霉毒素(Fm s)(Fm s)电流型电流型辣根过氧化酶辣根过氧化酶5 5 g/Lg/L7 7电电化化学学免疫免疫传传感器感器共价建合法交联法 厚德厚德 笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新包埋法吸附法介孔材料表介孔材料表面生物分子面生物分子的固定方法的固定方法8 8电电化化学学免疫免疫传传感器感器 厚德厚德 笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新第二篇第二篇 应用应用9 9电电化化学学免疫免疫传传感器感器酶酶/酶免疫电极最佳制备方式的确定酶免疫电极最佳制备方式的确定及其微观分析及其微观分析 厚德厚德 笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新预处理预处理戊二醛戊二醛镀铂镀铂GODGOD抗体抗体原理

5、：首先将酶固定在电极表面上(或经修饰的电极表面上)，然后利用双官能团交联剂(戊二醛)将抗体耦联在酶上，由此即制得酶免疫电极.酶电极通过戊二醛作用与抗体相连,抗体可能改变了酶的结构或占据了酶的活性中心，从而降低了酶对底物的催化效率.抗原与抗体结合后,部分地恢复了酶固有的构型或是部分地释放了酶的活性中心,这样就又提高了酶的催化活性，抗原同抗体的结合调制了由酶催化活性的改变而引起的介体电极的响应电流的变化,从而达到检测抗原的目的。1010电电化化学学免疫免疫传传感器感器 厚德厚德 笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新利用电化学方法测定各种实验条件下酶电极、利用电化学方法测定各种实验条件下酶电极、酶免疫电极的

6、电化学响应特性酶免疫电极的电化学响应特性,以期确定以期确定这种新型生物电极的最佳制备条件这种新型生物电极的最佳制备条件1)1)酶免疫电极最佳制备条件是酶免疫电极最佳制备条件是:镀铂状态镀铂状态下下,30U GOD,30U GOD、0.8 mg/mL SEC10.8 mg/mL SEC1抗体抗体.2)2)以所制备的以所制备的SEC1SEC1酶免疫电极检测酶免疫电极检测SEC1SEC1抗原抗原,在在06Lg/L06Lg/L范围内范围内,响应电流随抗原响应电流随抗原浓度呈线性变化浓度呈线性变化.超过超过10Lg/L10Lg/L时时,响应常会达响应常会达到饱和状态到饱和状态.抗原浓度的进一步提高抗原浓

7、度的进一步提高,将导致将导致响应下降响应下降,这符合免疫分析中的钩状效应这符合免疫分析中的钩状效应.1111电电化化学学免疫免疫传传感器感器饲料中黄曲霉毒素饲料中黄曲霉毒素 B1 B1 的纳米金的纳米金修饰电化学免疫传感器研究修饰电化学免疫传感器研究 厚德厚德 笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新 同时固定四羧基酞菁钴（CoPc）、HRP 酶标记黄曲霉毒素 B1 抗体（HRP-Ab-AFB1）以及纳米金微粒在玻碳电极表面的 Nafion 膜上，制备了可用于快速测定饲料中黄曲霉毒素 B1（AFB1）的新型电化学传感器（GCE|Nafion/CoPc/Au/HRP-Ab-AFB1）。CoPc 对 H2O2

8、的还原具有催化作用；当该传感器在含 AFB1 样品的溶液中温育 20 min 后，AFB1 与 Ab-AFB1 的免疫结合导致 HRP 的活性中心与 CoPc 之间的电子传递被部分阻碍，使 HRP 对 H2O2电催化氧化电流 Io 降低。Io 与 AFB1 浓度在 1.0200 ng/mL 呈线性关系，检测限为0.5 ng/mL。1212电电化化学学免疫免疫传传感器感器 厚德厚德 笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新1313电电化化学学免疫免疫传传感器感器石墨烯石墨烯/导电高分子导电高分子/离子液体修饰的离子液体修饰的黄曲霉毒素黄曲霉毒素B1B1免疫传感器的制备及应用免疫传感器的制备及应用 厚德厚德

9、笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新1414电电化化学学免疫免疫传传感器感器 厚德厚德 笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新研究表明：研究表明：石墨烯和纳米金的引入明显提高了修饰层的电石墨烯和纳米金的引入明显提高了修饰层的电子转移速率，电极的表观活性面积由裸电极的子转移速率，电极的表观活性面积由裸电极的 0.1772 cm0.1772 cm2 2 增加到增加到 0.2640 cm0.2640 cm2 2。当。当AFB1AFB1浓度在浓度在3.23.21010-15-153.23.21010-13-13 mol/L mol/L范围内，传感器的范围内，传感器的交流阻抗响应值与浓度的呈线性关系，相关系交流阻抗响应值

10、与浓度的呈线性关系，相关系数数R R2 2=0.994=0.994，检出限为，检出限为 1.11.11010-15-15 mol/L mol/L，传，传感器在感器在4 4下保存下保存2020周以上，电化学响应保持基周以上，电化学响应保持基本不变。本不变。1515电电化化学学免疫免疫传传感器感器一种基于纳米金一种基于纳米金/石墨烯石墨烯/普鲁士蓝（普鲁士蓝（PBPB）修饰玻碳电极非标记免疫传感器修饰玻碳电极非标记免疫传感器 厚德厚德 笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新传感器在含不同浓度人传感器在含不同浓度人lgGlgG的的PBSPBS溶液（溶液（pH6.98pH6.98）中测定，响应电流与人）中测定，

11、响应电流与人lgGlgG浓度在浓度在 5.55455.5ng/ml 5.55455.5ng/ml 范围内有良好的线性关系，范围内有良好的线性关系，R R2 2=0.9926=0.9926，检出限，检出限为为0.012ng/ml0.012ng/mlPBPBGCEGCEPB/GCEPB/GCE抗体抗体GEGE氯金酸氯金酸GE/PB/GCEGE/PB/GCEGNPGNPS S/GE/PB/GCE/GE/PB/GCEBSABSA1616电电化化学学免疫免疫传传感器感器Self-assembled graphene platelet-glucose oxidase nanostructures for

12、glucose biosensing 厚德厚德 笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新传感器响应电流与葡萄糖浓度在传感器响应电流与葡萄糖浓度在 222 mM 222 mM 范围内有良好的线性关系，范围内有良好的线性关系，R R2 2=0.9987=0.9987，在信噪比为，在信噪比为3 3的时候检出限为的时候检出限为20M20M1717电电化化学学免疫免疫传传感器感器金纳米粒子金纳米粒子-壳聚糖壳聚糖-石墨烯纳米复合材料的制备石墨烯纳米复合材料的制备及其在生物电化学中的应用及其在生物电化学中的应用 厚德厚德 笃学笃学 崇实崇实 尚新尚新修饰电极不仅可成功地实现GOD 与电极间的直接电子转移，还对葡萄糖表现出良好的催化性能。催化的线性范围为2.15.7mol/L,检出限为0.7 mol/L,灵敏度为79.71 mAcm2mM11818电电化化学学免疫免疫传传感器感器1919电电化化学学免疫免疫传传感器感器