纳米电化学传感器在公共卫生监测中的应用研究

发布时间：2022-01-27 06:07

　　电化学传感器具有操作简单、灵敏度高、成本低、环境适应性强及易于器件化等优点,已广泛应用于环境监测、食品安全、生化分析、疾病诊断、公共卫生甚至国家安全等研究领域。具有优越物化特性的纳米材料的引入,极大提升了电化学传感器的检测性能并拓宽了其应用范畴。文中针对当前频发的公共卫生安全问题,重点阐述了基于纳米材料的电化学传感器在公共卫生安全监测中的应用研究,并展望了其发展机遇与挑战。 

【文章来源】：南京邮电大学学报(自然科学版). 2020,40(05)北大核心

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

基于石墨烯电化学传感器用于多种重金属离子的同时检测

为了避免因生物酶活性降低而造成的检测性能下降,各种基于纳米材料的无酶电化学传感器应运而生。相对于生物酶,纳米材料不仅具有良好的稳定性,还具有优异的检测性能。Mutharani等[18]合成了具有优异特性钯纳米颗粒掺杂聚合物微凝胶纳米复合材料,该纳米复合材料制备的电化学传感器可直接电化学还原检测对氧磷,其检测限为0.7 nM。不仅如此,该传感器还对水和白菜样品中对氧磷的浓度进行了测定,结果令人满意(见图2(b))。电化学纳米传感器不仅可以实现单一有机磷农药的检测,还可以实现多种农药或杀菌剂的同时检测。例如,Dong等[19]利用碳纳米管基纳米复合材料(ZnFe2O4/SWCNTs)优异的传电子能力,构建了可同时检测1.0～100.0 μM多菌灵和噻苯达唑两种杀菌剂的电化学传感器。此外,二氧化锰[20]、多孔金[21]、普鲁士蓝[22]、石墨烯及其衍生物[23]等纳米材料也常用于构建电化学传感器,实现对农药残留的高效监测。1.3 抗生素残留检测

为提高检测选择性,一些与抗生素特异性结合的核酸适体也被用于构建电化学传感器,实现特定抗生素的高效检测。Chen等[30]构建了可特异性检测卡那霉素的电化学适体传感器。此外,他们还引入了辣根过氧化物酶功能化的金纳米颗粒作为纳米探针,进一步实现了检测信号的放大。在酶催化反应和纳米探针信号放大的双重作用下,他们所制备的电化学传感器可特异性地实现低至0.88 pg/mL卡那霉素的高灵敏检测。为提高检测灵敏度,各种信号放大策略也陆续用于抗生素的超高灵敏检测,如目标诱导和T7核酸外切酶辅助双重信号放大[31]、目标触发环状链置换DNA聚合扩增[32]以及核酸外切酶辅助双循环扩增[33]等信号放大策略。1.4 气体污染物检测

【参考文献】：
期刊论文
[1]Rapid detection of organophosphorus pesticide residue on Prussian blue modified dual-channel screen-printed electrodes combing with portable potentiostat[J]. Qianwei Shi,Yuanjie Teng,Yuchao Zhang,Wenhan Liu.  Chinese Chemical Letters. 2018(09)



本文编号：3611917