一种基于适配体修饰的纳米多孔金的双酚a传感器及方法_2

文档序号:8429294阅读:来源:国知局
1M的磯 酸二氨钢和0.9%氯化钢溶液配制而成。TE缓冲液(pH 8.0)由lOmM tris(S哲甲基)氨 基甲烧和ImM己二胺四己酸制得,被用于稀释适配体。金银合金膜(100皿厚;金银质量比 50:50)购于常熟贵金属公司。所有的其他化学试剂都是分析纯级别,使用前未经进一步纯 化。电阻率为18. 25MQ . cm的超纯水被用来配置所有的水溶液。
[0032] 2. 2实验仪器与装置
[0033] 电化学实验装置与一个=电极系统相连接,包括一个被修饰的GCE工作电极(电 极表面积为0. 07cm2),一个银/氯化银参比电极和一个销丝对电极。CV和DPV扫描图像由 CHI 660E电化学工作站(中国上海,辰华)获得。NPG的表面形态信息来源于日立S-4800 超高分辨率(UHR)场发射(阳)扫描电子显微镜。XI^S实验采用了赛默飞世尔科技ESCALAB 250XPS分光计。
[0034] 2. 3纳米多孔金的制备
[003引 NPG由脱合金法制得[26]。简而言么将金银合金薄膜在浓硝酸溶液中腐蚀后,由 于银被腐蚀掉,薄膜由银白色转变成了金色。
[0036] 2. 4aptamer/NPG/GCE探针的制备
[0037] aptamer/NPG/GCE探针的制备见方案图1。首先,GCE用氧化侣粉末(颗粒大小 分别为0. 3 y m和0. 05 y m)在鹿皮革上研磨至镜面抛光度,接着超声洗漆W除去电极表 面的氧化侣颗粒和其他的杂质,然后再分别用超纯水和己醇浸洗。该时,将已准备好的 NPG(8mm*8mm)通过物理吸附在作用平铺到GCE表面,沿GCE的面积将多余的NPG用纸巾擦 掉,得到的NPG/GCE。BPA的适配体在固定之前先要对其进行活化,具体做法为:取100 y L 适配体巧.0 y M)与10 y L二硫苏糖醇(0. 5mM)充分振荡混合,活化15分钟,然后用100 y L 己酸己醋对未反应的二硫苏糖醇及其它副产物进行萃取分离,萃取S次。取3 y L活化后的 BPA适配体巧.0 y M)滴至NPG/GCE上并静置一夜,使适配体通过S-Au键固定在NPG上,没 有被固定的适配体通过用TE缓冲溶液洗漆除去。最后,将5uL琉基丙酸(ImM)滴至电极 表面并静置30分钟,W对NPG上未固定适配体的位点进行封闭,用TE缓冲液洗漆后,即得 aptamer/NPG/GCE传感器探针,将其置于4°C的冰箱内储存待用。
[00測方案图1.处
[0039] 方案图1.基于纳米多孔金的适配体传感器的制备流程及BPA直接电化学检测原 理
[0040] 2. 5aptamer/NPG/GCE探针用于BPA的检测
[0041] 为了检测BPA,组装好的aptamer/NPG/GCE传感器探针需浸于含有BPA的PBS溶液 中30分钟。检测前,该探针需再用PBS溶液洗漆,再用置于PBS溶液中的S电极系统进行 检测。CV和DPV扫描图像可W显示出被捕获的BPA在NPG催化作用下的氧化还原反应。
[0042] 2、结果与分析
[004引3. 1NPG对于BPA的催化性能
[0044]图 1.处
[0045] 图1. (a) NPG/GCE,化)GCE,(C)金盘电极在含有200 y M BPA的PBS溶液中的CV扫 描图,(d)NPG/GCE在PBS溶液中的CV扫描图;内置图为NPG/GCE在含有50 uM BPA的PBS 溶液中的多圈CV扫描图。
[0046] 在组装aptamer/NPG/GCE之前,我们先用NPG/GCE作为工作电极研究了NPG对于 BPA的催化作用。在含有200yMBPA的PBS溶液中得到的CV图在0. 43V处显示出一个氧 化峰(图1.中的曲线a),该与之前用其他电极得到的BPA的氧化峰位置相一致巧2]巧3]。 相对地,在不含BPA的PBS溶液中,CV扫描结果没有出现任何峰(图1.中的曲线d),该说 明获得的氧化峰确实是BPA的峰。为了进一步证实NPG的电催化效果,我们分别用裸GCE 和金盘电极进行了对照实验。在含有200yMBPA的PBS溶液中,用GCE和金盘电极进行CV 扫描,结果都在0.5V附近得到了BPA的氧化峰(图1.中的曲线b和C)。明显地,用NPG/ GCE扫描得到的BPA的氧化峰过电势较低,峰电流大小分别达到了GCE电极的23倍和金盘 电极的9倍。该些证实了NPG对BPA有良好的电催化作用。根据该一实验结果,适配体修 饰纳米多孔金的传感器用于检测BPA能够大大提高检测灵敏度。
[0047] 用NPG/GCE在含有50 y M BPA的PBS溶液中进行连续扫描,CV扫描结果显示随着 扫描圈数的增加,氧化峰电流值在逐步减小(图1.内置图),该与之前报道中的描述相吻 合巧2]。产生该一现象的原因是由于溶液中的BPA在NPG表面发生了电聚合,占据了催化 活性位点,从而减弱了 NPG对BPA的电催化性能。但是,值得一提的是,在用aptamer/NPG/ GCE探针检测BPA的过程中,该一现象并未出现,该一点将会在接下来的3. 2部分中进一步 阐述。3. 2aptamer/NPG/BPA探针的表征
[0048]图 2.处
[0049] 图2. NPG的沈M表征图像(A和C),aptamer/NPG的沈M表征图像炬和D);似NPG/ GCE 和 aptamer/NPG/GCE 的 XPS 表征光谱图;(F) (a)aptamer/NPG/GCE 和 〇3)BPA/aptame;r/ NPG/GCE在PBS溶液中的CV扫描图。
[0050] 我们用沈M对组装好的aptamer/NPG/GCE传感器探针进行了表征。结果显示,NPG 的孔径在20nm左右,该与金骨架部分的尺寸基本相同(见图2.A)。在高分辨率图像中,可 W清楚地观察到NPG的骨架表面是很干净的(见图2. C)。在修饰上适配体之后,骨架部分 变粗,孔径看起来变小了(见图2. B)。高分辨率图像中还可W看出在NPG的骨架表面上覆 盖上了一层薄膜(见图2. D)。
[0051] 为了进一步证实适配体固定到了电极表面,我们用XI^S对组装好的传感器探针进 行了测试。在对NPG/GCE和aptamer/NPG/GCE的XPS检测谱图中,位于284. 6eV处的Cls峰 作为了基准(见图2.巧。284. 6eV处的Cls峰对应的是C-C和C-H键,另外常见的532. lev 处的01s峰出现在了所有检测表面中。两个Au4f峰分别位于86. 2eV和83. 6eV处,出现在 了所有检测表面中。相较于NPG/GCE检测谱图,aptamer/NPG/GCE的图谱中多出现了位于 131. 9eV处的P化峰W及400.0 eV处的Nls峰,前者对应着磯酸盐,其是适配体中一种关键 的结构物质巧4];后者对应于DNA碱基中的C-N键。XI^S测试结果进一步证实我们成功地 制备了 aptamer/NPG/GCE传感器探针。
[0052] 我们在S电极体系中对由aptamer/NPG/GCE传感器探针捕获的BPA的电化学性质 进行了研究。在空白试验中,在不含BPA的PBS溶液中,aptamer/NPG/GCE探针扫描结果没 有显示出氧化还原峰(图2. F中的曲线a)。接着,将aptamer/NPG/GCE探针浸于含50 y M BPA的PBS溶液中,使适配体捕捉溶液中的BPA。再用PBS溶液洗掉表面未固定的BPA,将获 得的BPA/aptamer/NPG/GCE置于PBS溶液中进行检测。得到的曲线b (图2. F中)显示了 一对位于0. 35/0. 28V左右的氧化还原峰,它对应着探针上适配体捕获的BPA的氧化还原反 应。另外,在PBS溶液中,BPA/aptamer/NPG/GCE在不用扫速下得到的CV图的峰电流值与 扫速的关系可见图3.。BPA的氧化还原电流随着扫速的增大而增大,阳极电流和阴极电流 值都与扫速成正比关系,该说明了适配体很好地将BPA固定在了电极的表面。W上实验结 果都证实了适配体可W成功地识别并捕获BPA。有趣的是,被捕获的BPA的电化学性质与体 相溶液中溶解的BPA有所不同,因为后者只有氧化峰出现(见图1)。而且,对适配体探针捕 获的BPA进行多圈CV扫描的结果显示峰电流的大小并未发生变化(见图2. F中的曲线b), 而溶液中的BPA的氧化峰电流值是随着扫描圈数的增加而逐步减小的(见图1.)。该现象 的出现可归结于W下两种原因;第一,适配体对BPA的捕获缩短了 BPA和NPG之间的距离, 从而使NPG对BPA氧化还原反应的催化作用更加容易进行。第二,每个BPA分子都是被一 个适配体分子捕获的,该可W阻止BPA在电极表面发生不可逆的聚合,而溶液中的BPA由于 可自由运动会出现该种聚合现象。
[0053]图 3.处
[0054] 图3. (A)在0.1M PBS溶液中,BPA/aptamer/NPG/GCE在不同扫速下的CV图,炬) 峰电流与扫速的线性拟
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1