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基于激子能量转移的淬灭型三明治结构光电化学适体传感器用于蛋白质检测
摘要： 本研究提出了一种基于金纳米粒子(AuNPs)与CdS:Mn量子点间能量转移(ET)效应的猝灭型光电化学传感方法，实现了对蛋白质的高选择性、高灵敏度检测。该检测在夹心型适配体传感界面进行：采用壳聚糖修饰的CdS:Mn/TiO2/ITO电极通过-CONH-键固定捕获DNA(S1)。当目标蛋白存在时，AuNPs标记的DNA(AuNPs-S2)进一步与蛋白结合构建夹心传感平台，使AuNPs远离电极表面。此状态下光电流显著降低，主要源于两个因素：(a)CdS:Mn与AuNPs间粒子距离产生的ET效应；(b)AuNPs-S2的空间位阻部分阻碍了电子供体的扩散。光电流随目标蛋白浓度增加而递减。以凝血酶为检测靶标时，该方法表现出0.1 pM至8 nM的检测范围和30 fM的检出限，对凝血酶检测具有高选择性和良好稳定性。该方法具有极强普适性，可扩展应用于多种蛋白质靶标检测。
关键词： CdS:Mn，光电化学适配体传感器，凝血酶，能量转移，金纳米粒子
更新于2025-11-14 15:15:56
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一种无标记的基于适体的纳米间隙电容式生物传感器，其电极极化效应显著降低
摘要： 阻抗谱技术在生物传感应用中的一个主要障碍是电极极化效应——当自由离子移动至电极-溶液界面形成双电层（EDL）时会产生该效应。双电层会屏蔽体相材料的介电响应，其巨大电容值主导低频信号响应，从而掩盖对生物样品至关重要的信息（如分子构象变化和DNA杂交）。通过制备电极间距小于双电层厚度的纳米间隙电容器，可显著减弱电极极化效应，并因传感体积与目标实体尺寸更匹配而大幅提高灵敏度。我们报道了一种水平薄膜纳米间隙电容式传感器的制备方法，其40纳米的电极间距在使用水和离子缓冲溶液测量时几乎不产生电极极化效应，从而能直接量化这些介质在低频段的相对介电常数。通过巯基功能化的单链DNA适配体对电极进行表面修饰，该器件转变为对特定蛋白质检测具有高灵敏度和选择性的无标记生物传感器?；诖朔椒ǎ颐强⒘巳甩?凝血酶检测生物传感器。此外，我们还研究了纳米间隙内高离子强度溶液的频率依赖性介电测量，并探讨这些结果如何支持近期关于大德拜长度的实验观测。研究还发现德拜弛豫频率向低频段发生显著偏移，这与水分子处于类刚性状态相符，可能预示着有序"类冰"相的形成。这项工作整体凸显了深入理解受限纳米尺度空间内流体特性的必要性，由此或将催生传感技术的重要新应用。
关键词： 电极极化、适配体、纳米间隙、电容式生物传感器、介电谱、凝血酶
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于生物分子识别事件超灵敏监测的纳米通道-离子通道混合器件
摘要： 我们提出了一种原位、无标记的生物分子识别事件检测方法，该方法采用集成电化学检测器的纳米通道-离子通道混合器件。首先将适配体固定在纳米通道-离子通道混合器的外表面，其与溶液中目标凝血酶的结合会因表面电荷密度和有效通道尺寸的变化而显著调节器件的质量传递行为。通过电化学检测器可实时监测这种质量传输特性的改变，从而实现对凝血酶-适配体识别的原位无标记检测。溶液pH值对检测灵敏度有显著影响，在最佳pH条件下，可实现低至0.22飞摩尔的凝血酶检测限，远低于大多数已报道的研究。该纳米流体器件为监测生物分子识别事件提供了简单、超灵敏且无标记的平台，在探索生物体内生物分子功能和反应机制方面具有重要潜力。
关键词： 纳米流体电化学检测器，凝血酶，纳米通道-离子通道混合体，生物分子识别
更新于2025-09-04 15:30:14