基于DNA双链电荷转移的Hg2+电化学生物传感器的研究

基于DNA双链电荷转移原理,利用胸腺嘧啶(thymine)与Hg~(2+)的特异性识别和计时电量法构建了一种高灵敏检测水溶液中Hg~(2+)的电化学生物传感器。该传感器将含有1个T-T碱基错配对的DNA互补双链通过Au-S键自组装在金电极表面,运用计时电量法在含有亚甲基蓝的铁氰化钾溶液中进行测定。T-T错配阻断了DNA双链内部电荷转移,而Hg~(2+)通过T-Hg~(2+)-T配位作用与双链DNA特异性结合并形成DNA双链内部电荷转移通路,引起电极表面计时电量的变化。计时电量测定结果显示:在亚甲基蓝的还原峰电位(-380m V)附近,计时电量随着溶液中的Hg~(2+)浓度的增大而增加,Hg~(2+)浓度在1.0 nmol/L~104nmol/L范围内,计时电量的变化量与Hg~(2+)浓度的对数呈良好的线性关系,线性相关系数(R2)为0.997,检测限为0.5 nmol/L(S/N=3)。干扰实验表明,该传感器对Hg~(2+)具有良好的特异性和选择性。     

纳米材料在DNA电化学生物传感器中的应用

对金属纳米材料、氧化物纳米粒子、碳纳米管、复合纳米粒子等在DNA电化学生物传感器中的应用进行了综述。     

D-甘露糖电化学阻抗生物传感器的研究

糖类的研究已经成为生物及化学领域一个新的热点。凝集素与糖类之间的作用是生命活动中一个重要的部分。试验设计了一种比较简单的D-甘露糖电化学阻抗传感器,以刀豆凝集素为分子识别物质,共价键合法将刀豆凝集素固定到金圆盘电极的表面,用电化学阻抗法进行检测。结果表明,以[Fe(CN)6]3-/4-氧化还原电对作为探针,电子转移阻抗变化值与D-甘露糖的浓度之间呈现良好的线性关系。     

电化学DNA传感器方法检测微量博来霉素

博来霉素广泛用于多种癌症的治疗中,但其在临床使用中存在一些毒副作用。通过设计一个电化学DNA传感器来简单、快速地检测微量博来霉素,试验结果表明该传感器检测博来霉素的最低检测限达到0.3 ng/mL,并且证明这个传感器在血清中也有良好的稳定性,在30 min就可以完成整个检测过程。     

电化学传感器的研究与发展

电化学生物传感器生物传感器是在生物学、医学、电化学、光学、热学及电子技术等多种学科相互渗透中成长起来的一门新学科,是在科学与技术综合化发展进程中产生的交叉学科,电化学生物传感器在各个领域得到了广泛应用,有利于经济与社会的可持续发展。     

可用于食品安全检测的电化学核酸传感器研究初探

[目的]研究电化学生物传感器在食品安全检测的应用,构建电化学DNA生物传感器。[方法]在氧化铟锡电极上引入环氧硅烷化试剂,与氨基化寡核苷酸反应,共价固定核酸探针,用电化学方法和X射线光电子能谱（XPS）进行表征。[结果]5mmol／L铁氰化钾K、Fe（CN）6和50μmol／L三联吡啶钌Ru（bpy）3^2＋溶液的电化学循环伏安法扫描表明氧化铟锡（ITO）电极成功修饰。0．5cm^2电极上铺展10μl 0．5μmol／L寡核苷酸,固定总量为4μmol,固定产率为8％。XPS验证了电化学试验结果,Si2p和Nls特征峰强度分别增加了38．89％、16．67％。[结论]共价固定得到的DNA传感器基底表面,可以提高探针的牢固度及耐用性,稳定性好,具灵活性,杂交活性高,易于再生。能被广泛用作环境监测、食品分析的生物传感器基底电极。     

水杨酸与DNA相互作用的电化学研究

采用紫外光谱法和电化学法研究了水杨酸(SA)与鲱鱼精DNA的相互作用。紫外吸收光谱法结果表明,SA与DNA的相互作用为嵌插方式。在pH 5.8的NaH2PO4-Na2HPO4缓冲液中对SA进行循环伏安扫描,SA在玻碳电极上于1.070 V(Ag/AgCl参比电极)有1个阳极氧化峰,随着DNA的加入,氧化峰电流降低,峰电位正移,进一步表明SA嵌插到DNA分子的双螺旋结构中,二者相互作用生成了一种非电活性的超分子复合物。通过电化学方法可计算出SA与DNA复合物的结合比为3∶1,结合常数β为2.53×1012。     

电化学生物传感器在病毒性传染病检测中的应用

生物传感器是生命科学及临床医学检测试剂研究中最活跃的方向之一,电化学生物传感器是生物传感器中一个重要分支,其具有特异、敏感、响应快速、便携、低成本及操作简便等优点,近年来发展非常迅速,已在多种高发性疾病病毒检测中广泛应用。对电化学生物传感器的原理与分类进行了简介,重点综述了电化学生物传感技术在流感病毒、冠状病毒、寨卡病毒、非洲猪瘟病毒等多种高发性、高传染病毒检测中的应用及研究进展,并介绍了电化学生物传感器在病毒检测领域的未来发展趋势,为促进电化学生物传感器在病毒等病原微生物检测领域中的推广应用提供一种思路。     

Hg2+对草莓组培苗生长的影响

以草莓组培苗为试验材料,在培养基中添加不同浓度的HgCl2,分析Hg2+对草莓组培苗生长的影响.结果表明:低浓度的HgCl2对草莓的生长影响不大,表现为叶片数、株高、鲜重均超过对照,叶绿素也能正常合成,HgCl2的临界浓度为10 μg/mL;而当HgCl2浓度超过150 μg/mL时,植株死亡,说明HgCl2对草莓的致死浓度为150 μg/mL.     

木薯渣基生物质炭对水中Cd2+ Cu2+的吸附行为研究

以木薯渣为原料,制备不同温度(350、450、550℃)的生物质炭(BC350、BC450、BC550),对其性质进行表征,探究吸附时间、溶液初始浓度、温度、p H对生物质炭吸附Cd~(2+)、Cu~(2+)作用的影响。结果表明:生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附平衡时间随着生物质炭热解温度的升高而缩短,伪二级动力学模型能较好地描述吸附动力学特性(R20.983)。吸附等温线符合Freundlich模型和Langmuir模型,但Freundlich模型拟合的线性更好,R2分别在0.951~0.998和0.992~0.998之间,说明生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附为多层吸附。lg KF值表示吸附能力,随生物质炭热解温度的升高而增大,说明BC550吸附效果最好,对Cd~(2+)、Cu~(2+)的最大吸附量分别为15.55和5.44 mg·g-1。生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附具有自发的特性,吸附量随p H的增加先增加后下降,最适p H分别为5.5和6.5。     

Cu~(2+)、Hg~(2+)及其混合胁迫对阿根廷蜈蚣草生理的影响

为寻求水环境中重金属监测的指示植物应用于生产,通过离子溶液浸泡试验,研究Cu~(2+)、Hg~(2+)及其混合胁迫对高等水生沉水植物阿根廷蜈蚣草可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和MDA(丙二醛)含量、CAT(过氧化氢酶)活性等生理生化指标的影响。结果表明:1)可溶性蛋白质和可溶性糖含量随胁迫强度的增加而持续下降,当Cu~(2+)、Cu~(2+)+Hg~(2+)混合处理浓度≤1 mg/L时,可溶性蛋白质含量上升;2)MDA含量与受胁迫强度呈正相关关系;3)在胁迫处理24h内,CAT活性逐渐升高,而后随时间延长活性下降,直至出现抑制现象;4)同浓度处理对阿根廷蜈蚣草生理胁迫强度为Cu~(2+)Hg~(2+)Cu~(2+)+Hg~(2+)。     

活性炭负载壳聚糖吸附Hg2+的研究

将脱乙酰度94.2％的壳聚糖溶解于0.5％醋酸溶液中,配制成0.5％的壳聚糖溶液,然后按照壳聚糖与活性炭质量比1∶50使壳聚糖负载在活性炭上,制成固体复合吸附剂,用于去除污水中汞离子(Hg2+).试验表明,水中Hg2+含量100 mg/L、pH 3.7、吸附时间25 min、吸附剂用量为2.5 g/L时,水样中Hg2+的去除率为99.56％,与只用活性炭吸附相比提高了17.22个百分点.     

黑碳吸附汞砷铅镉离子的研究

由玉米秸秆燃烧物提取黑碳,测定了黑碳阳离子交换量,研究了黑碳对汞（Hg^2＋、砷（As^3＋）、铅（Pb^2＋）和镉（Cd^2＋）离子的等温吸附、吸附及解吸动力学特征。结果表明,黑碳阳离子交换量为0．15cmol·kg^-1,远低于矿物和腐植酸。黑碳对Hg^2＋、As^3＋、Pb^2＋和Cd^2＋的等温吸附是非线性表面吸附,可用Langmiur方程拟合;黑碳对Pb^2＋最大吸附量远大于对Hg^2＋、As^2＋和Cd^2＋的;黑碳对Hg^2＋、As^3＋、Pb^2＋和Cd^2＋吸附约5h达平衡;吸附动力学过程包括吸附快反应阶段和慢反应阶段,可用动力学一级方程和双常数速率方程描述：黑碳对Hg^2＋、As^3＋、Pb^2＋和Cd^2＋吸附速率、吸附亲和力和最大吸附量有：Pb^2＋〉As^3＋〉Hg^2＋〉Cd^2＋;黑碳吸附的Hg^2＋、As^3＋、pb^2＋和Cd^2＋易解吸,30min内洗脱率高达85％以上。     

不同浓度Cu2+、Hg2+、Zn2+胁迫对绿豆幼苗超氧化物歧化酶活性的影响

采用恒温培养箱培养的方法,在金属离子胁迫的前4 d,研究了不同浓度Cu2+、Hg2+、Zn2+单一胁迫和复合胁迫对绿豆幼苗超氧化物歧化酶活性的影响.结果表明:单一胁迫时,绿豆幼苗在较低浓度(≤8 mg/L)的金属离子胁迫下,有自身调节能力,SOD酶活性升高,且对Cu2+和Zn2+ 的反应敏感;复合胁迫下,Cu2++Hg2+复合离子与Zn2++Hg2+复合离子均在低浓度胁迫条件下SOD酶活性升高.     

黄河表层沉积物对Hg~(2+)的吸附研究

通过大量的实验工作,较为全面地探讨了黄河表层沉积物对重金属Hg2+的吸附、解吸特性,提出了黄河表层沉积物对Hg2+的吸附等温线。另外,还探讨了pH、泥沙浓度、温度、矿化度对Hg2+吸附等温线的影响。     

Hg~(2+)、Pb~(2+)对牛蛙坐骨神经干动作电位阈值及传导速度的影响

为了观察重金属离子(Hg2+和Pb2+)对牛蛙离体坐骨神经干动作电位传导速度的影响,探讨重金属离子Hg2+和Pb2+污染对两栖类动物牛蛙的作用,制备牛蛙离体坐骨神经干,分为Hg2+浸泡液浓度组(0.02、0.04、0.08、0.10、0.20、0.30 mg/L);Pb2+浸泡液浓度组(0.08、0.15、0.20、0.40、0.80、1.00 mg/L);Hg2+和Pb2+混合浸泡液浓度组(Hg2+0.064 mg/L+Pb2+0.080 mg/L,Hg2+0.048 mg/L+Pb2+0.160 mg/L,Hg2+0.032 mg/L+Pb2+0.240 mg/L,Hg2+0.016 mg/L+Pb2+0.320 mg/L),用BL-420F生物机能实验系统引导神经干动作电位,测定神经干动作电位阈值及传导速度。结果表明,Hg2+不同处理主要起增大牛蛙坐骨神经干阈值作用,Pb2+不同处理下牛蛙坐骨神经干阈值变化不明显,Hg2+与Pb2+联合则牛蛙坐骨神经干阈值大多表现增大且Hg2+起主要作用。Hg2+、Pb2+以及Hg2+与Pb2+联合时牛蛙离体坐骨神经干动作电位传导速度均出现不规律变化。     

Cr6+、Mn7+和Hg2+对青虾的毒性和联合毒性研究

探讨了Cr6 、Mn7 和Hg2 三种重金属离子对青虾(Macrobrachium nipponense)的急性毒性及联合毒性作用。结果表明:Cr6 对青虾的24、48、72、96h的半致死浓度LC50分别为8.937、5.001、3.484、2.241mg/L;Mn7 对青虾24、48、96 h的LC50分别为45.497、34.191、13.293、2.460mg/L;Hg2 对青虾的24、48、72、96 h的LC50分别为0.0415、0.0239、0.0168、0.0131mg/L。急性毒性由强至弱依次为:Hg2 >Cr6 >Mn7 。Cr6 -Hg2 对青虾96 h的联合作用表现为协同作用;Mn7 -Hg2 对青虾的96 h联合急性毒性表现为:低浓度的Mn7 对Hg2 表现为协同作用,低浓度的Hg2 对Mn7 表现为拮抗作用;Mn7 -Cr6 96 h联合急性毒性表现为:高浓度的Mn7 对Cr6 表现为拮抗同作用,而非低浓度的Cr6 对Mn7 均表现为协同作用。并就Cr6 、Mn7 和Hg2 对青虾的急性致毒效应特征、安全浓度以及重金属离子间联合毒性效应进行了分析与探讨。     

Cu2+、Zn2+、Pb2+对雨生红球藻生长的影响

以MAV为基本培养基,研究了重金属离子Cu2+、Zn2+、Pb2+对雨生红球藻生长的影响,同时用正交实验研究了各金属的交互作用.结果发现与其它藻相比,雨生红球藻对三种重金属离子尤其是Pb2+的忍耐力较大,促进其生长的适宜Cu2+、Zn2+、Pb2+浓度相对较高,分别为10-3～10-5mg·L-1,10-1～10-3mg·L-1,5～10mg·L-1.正交实验结果表明,三种金属的共同作用可降低对藻的毒性,表现在其最优水平组合(A3B2C4)较单因子实验结果有所提高,分别为Cu2+10-4mg·L-1,Zn2+10-1mg·L-1,Pb2+20mg·L-1.