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丁克俭团队-二维纳米材料在电化学传感领域的应用研究


以短链的寡核苷酸适配体作为探针检测DNA分子具有简易、快速、高灵敏度的优势。本课题组以还原氧化石墨烯(RGO)与聚苯胺PANI合物为基底,通过控制吸附于其表面的探针分子和牛血清蛋白(BSA)封闭剂,实现了对于目标序列DNA从0.01 pM 至1 µM范围内的检测。并且发现控制牛血清蛋白吸附量,可以对配对双链分子在基底材料上的静电作用与布朗运动进行调控,从而实现阻抗信号的正负反转。(Analyst, 2015, 140, 6660)同样的,以能与特定重金属离子进行特异性结合的适配体序列作为探针分子,还能实现对于低量重金属离子的高效检测。我们以石墨相氮化碳为基底材料,通过特定序列的DNA片段分子的吸附,使用阳极溶出法构建出对于Cd2+离子具有高灵敏度与低检出限重金属离子传感器。进一步,通过引入还原氧化石墨烯,采用不同终端的探针分子序列,可将探针分子可控的键接到基底中不同的成分中,进一步提升传感器的性能(RSC Adv., 2016, 6, 113570; ACS Appl. Nano Mater., 2018, 1, 2341)在细胞检测应用中,利用癌细胞叶酸受体表达丰富的特点,本课题组将叶酸探针与适度氧化的石墨烯键接,构建了对于Hela细胞具有特异检测性质的电化学传感器。对于石墨烯的控制氧化,不仅保留了其充分的导电性,氧化获得的羧基基团,还能作为与叶酸探针键合的位点,克服了传统叶酸探针传感器中必须通过介质与基底材料结合的限制。(Analyst, 2016, 141, 4713)葡萄糖检测也是生物工艺、临床诊断与食品工艺中重要的应用之一,以凹凸棒土与氧化石墨烯复合物为基底,通过电化学还原氧化石墨烯与镍单质纳米颗粒同步沉积,我们成功构建了对于葡萄糖具有高灵敏度、大检测范围与高特异性的传感器。(Talanta, 2016, 159, 194


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RGO/PANI-BSA复合体系传感器对目标DNA分子的检测与阻抗信号正负的调控



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石墨相氮化碳、RGO与DNA探针分子构建Cd2+离子高性能传感器



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叶酸探针与适度氧化石墨烯构建Hela细胞电化学传感器



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电化学还原-沉积构建RGO-凹凸棒-镍纳米颗粒复合物高灵敏度葡萄糖传感器