分子印迹电化学传感器制备及在蛋白质检测上的应用

发布时间：2019-09-19 08:24

【摘要】：分子印迹电化学传感器是分子印迹技术与分析传感器技术相结合的一种先进技术,它结合分子印迹的优点,避免了传统传感器的缺点,提高了电化学传感器的选择性和灵敏度,并且缩短了响应时间,更因其设计简单、经济实用等优点受到越来越多领域的欢迎。本文介绍了分子印迹传感器的5种常用的制备方法,包括涂层法、原位聚合法、电聚合法、溶胶-凝胶法和自组装法以及这5种方法在实际中的应用,重点介绍了4种分子印迹传感器(MIPs电容/阻抗型、MIPs电导型、MIPs电位型、MIPs电流型)在蛋白质检测上的应用,并且其检测方式以及时间都达到了预期的效果,相信随着技术的更新发明与创造,分子印迹电化学传感器的检测领域会拓展到更多的领域。
【图文】：

色谱,分子印迹,基本过程

·2534·化工进展2017年第36卷图1分子印迹的基本过程骤：①形成功能单体——模板复合物；②功能单体间的聚合及交联；③将模板分子从聚合物中脱去。多次实验结果表明，分子印迹技术在不同的条件下都表现出其易制备、选择性及稳定性良好的特点，并且可以建立特异的结合主位点[2]，从而在传感器[3]、色谱[4]、药物的释放[5]以及固相萃取[6]等方面有广泛的应用，同时在化学和生物交叉的学术领域中得到了快速的发展和应用。分子印迹电化学传感器是将分子印迹技术应用在传感器上，该技术综合二者的显著优点，在对生物大分子的分析检测上，已经表现出拥有简单、低成本的设计以及合理的准确度和精密度等优点[7-13]。而且与其他技术相比，电化学传感器低敏感性的特征使其在检测过程中减少了由于衍生化和提取步骤的时间，更加缩短了响应时间[14]。1990年电化学传感器的出现，更加引起人们对将分子印迹技术应用于蛋白质[15-17]、DNA[1,18-21]等关于生命的生物大分子研究的关注。而蛋白质是人身体组织、器官的重要构成，直接影响并参与大部分生命活动[22]。随着社会进步、人类生命质量的提高以及科学技术的进步，各类有关蛋白质的检测技术包括电泳、离子交换色谱法、高效液相离子交换层析（HPLC）、硼酸亲和层析、免疫分析法等都快速推进，但这些方法都存在特异性差、稳定性不足、测定时间长等劣势。因此建立一种具有高效、专一、特异性强、方便快速的检测方法也成为重点研究的对象。而分子印迹传感器的出现，不仅解决了传统方法的缺陷，更是对医学上蛋白质检测的发展提供了更适宜的技术[23]。近几年来，分子印迹技术与传感器的结合已经开始逐渐成为蛋白质检测的可行的替代方案[24-28]，

过程图,电化学传感器,化学聚合,备分

第7期刘艳丽等：分子印迹电化学传感器制备及在蛋白质检测上的应用·2535·等[41]以速灭威为模板，用电化学聚合法氧化还原氨基苯甲酸（P-ABA），通过结合有序介孔材料（CMK-3）提高修饰电极的结构促进电荷的转移，并以普鲁士蓝（PB）作为固有的电化学活性探针，，制备出具有三维结构的分子印迹电化学传感器，见图2。该传感器具有高表面多孔结构，对目标分子——速灭威具有稳定良好的特异性选择吸附，其快速响应和可重复性利用的特点也使其在环境和安全检测方面有很好的应用。龙芳等[42]在磁性石墨烯修饰的碳电极表面以辛基酚为模板分子，多巴胺为功能单体，利用电化学聚合法制备出对辛基酚有高灵敏度和高选择性的分子印迹电化学传感器，与传统传感器相比，该传感器有较宽的线性范围和检出限，同时其磁性石墨烯的利用提高了稳定性和重现性，为以后的制备技术提供了更好的思路。1.4溶胶-凝胶法分子印迹溶胶-凝胶法制备出来的分子印迹聚合膜最显著的特点是该膜除了具有特异性识别的膜之外，其孔大的特点允许无机或有机分子在里面自由穿透，并且刚性的结构在面对强酸、强碱、高温、高压时不易被破坏。该方法结合了分子印记技术和溶液-溶胶技术的基本上所有的优点，使得该传感器技术有更高的选择特异性，并且大大消除了分子印迹技术在稳定性、惰性和刚性方面的缺点。SANTOS等[43]用咖啡因和其他类似分子为模板，利用溶胶-凝胶技术将用多层碳纳米管和乙烯基三甲氧基硅烷修饰的玻碳电极与分子印迹硅氧烷结合起来，其制备的传感器对咖啡因及其他类似分子的检出限达0.22μmol/L。DING等[44]通过该技术在Ru2+修饰后的玻碳电极表面沉积聚合成ECL-MIP（电化学发光分子印迹）传感器，该传感器可成功快速检测到L-苯基丙?
【作者单位】：中北大学化学系;中国五环工程有限公司;
【基金】：国家自然科学基金青年基金项目(21404093)
【分类号】：O657.1;TQ937

【相似文献】