基本信息
- 项目名称：
- 纳米粒子修饰的电化学适体生物传感器在可卡因检测中的应用研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文以可卡因适体为分子识别物，可卡因为目标分析物，CdS-QDS为检测物，制备了一种新型灵敏的电化学适体生物传感器。经过金纳米粒子的信号放大作用，提高了传感器的灵敏度，通过溶出伏安法检测Cd2+的溶出峰电流来实现对可卡因的间接测定。线性范围为1.0×10-9—5.0×10-7 mol•L-1，检出限为1.7×10-10 mol•L-1，回收率为94.11％。该方法简便、快捷、灵敏度高。
- 详细介绍：
- 此方法以可卡因适体为分子识别物，可卡因为目标分析物，CdS-QDS为检测物，制备了一种新型灵敏的电化学适体生物传感器。通过生物条形码和金纳米粒子的信号放大作用，进一步提高了实验的灵敏度，组装了一种新型的测定可卡因的生物传感器，先对CdS-QDS进行预富集，再通过差分脉冲伏安法技术（DPV）进行检测，间接测定可卡因浓度，DPV检测到的峰电流的出峰电位大约在-0.770V，且在1.0×10-9—1.0×10-7M范围之内，峰电流的大小与可卡因浓度的对数呈良好的线性比例关系，线性回归方程为ip(10E-7A)= -6.4428lgC-62.951，线性曲线的相关系数为0.99659，检测限为1.7×10-10mol/L，该检测限低于报道过的类似可卡因电化学传感器检测限，回收率为94.11％，该方法简便、快捷、灵敏度高，且稳定性重现性好，并且对于检测小分子药物具有一定的促进作用。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 毒品可卡因廉价，摄取方便，在世界范围内已泛滥成灾。因此，建立简单、快速、高灵敏的特异检测对控制可卡因的运输和流通具有重要的意义。 在电极上涂上金溶胶，将Au纳米粒子标记到DNA上，再将CdS量子点固定在纳米Au上制备出一种基于量子点标记的适体传感器。由于可卡因与可卡因适体较强的结合力，使标记的DNA解链下来，用HNO3溶解CdS，通过差分脉冲伏安法检测溶液中Cd2+的峰电流来检测可卡因。
科学性、先进性及独特之处
- 此方法以可卡因适体为分子识别物，可卡因为目标分析物，CdS-QDS为检测物，制备了一种新型灵敏的电化学适体生物传感器。通过金纳米粒子的信号放大作用，进一步提高了实验的灵敏度，组装了一种新型的测定可卡因的生物传感器，先对CdS-QDS进行预富集，再通过差分脉冲伏安法技术（DPV）进行检测，间接测定可卡因浓度，该方法简便、快捷、灵敏度高，且稳定性重现性好，并且对于检测小分子药物具有一定的促进作用。
应用价值和现实意义
- 可卡因、大麻与海洛因并称为国际上滥用的三大传统毒品，但因可卡因廉价，摄取方便，在世界范围内已泛滥成灾。在我国，毒品已泛滥蔓延到大部分地区，种毒、制毒、吸毒、贩毒的犯罪活动同时存在，对我国的禁毒工作形成了严峻挑战。因此建立简单、快速、高灵敏的特异检测对控制可卡因的运输和流通具有重要的意义。
学术论文摘要
- 本文以可卡因适体为分子识别物，可卡因为目标分析物，CdS-QDS为检测物，制备了一种新型灵敏的电化学适体生物传感器。经过金纳米粒子的信号放大作用，提高了传感器的灵敏度，通过溶出伏安法检测Cd2+的溶出峰电流来实现对可卡因的间接测定。线性范围为1.0×10-9—5.0×10-7 mol•L-1，检出限为1.7×10-10 mol•L-1，该检测限低于报道过的类似可卡因电化学传感器检测限，回收率为94.11％。该方法简便、快捷、灵敏度高。
获奖情况
- 在第六届“青春彩云南，动感地带杯”云南省青年学术科技节中获省级二等奖
鉴定结果
- 无
参考文献
- 管妹. 基于纳米材料修饰的电流型免疫及适体传感器的研究[D]. 重庆：西南大学，2010.4. 杜平. 纳米材料在电化学生物传感器中的应用研究[D]. 山东, 青岛科技大学, 2009. 6. Reza Karimi Shervedan,j Mojtaba Bagherzadeh.Electrochemical characterization of In situ functionalized gold cysteamine self-assem bled monolayer with 4-formylphenylboronic acid for detection of dopamine[J]. Electroanalysis, 2008, 20: 550-557. Lin Lingling, Zhou Jianzhang, ZhangYan, et a.l High sensitive electrochemical detection of sequence-specificDNA using low currentvoltammetry [J].Electroanalysis, 2008, 20: 1798-1804. 张雨琴. 功能量子点在生物分析中的应用研究[D]. 湖南, 湖南师范大学, 2009.05. 洪誉鹏, 刘倞, 唐科忠等. 自组装膜技术及其在电化学分析中的应用[J]. 表面技术, 2009, 38（3）:72-76.
同类课题研究水平概述
- 一、国内外研究现状 目前，常规毒品的主要检测方法有：化学分析法、高效毛细管电泳法、核磁共振光谱法，电化学发光法、比色法、气相色谱法(GC) 、气相色谱-质谱联用法(GC-MS) 、高效液相色谱法(HPLC) 、液相色谱-质谱联用法(LC-MS) 、高效薄层色谱法(HPTLC)和免疫分析法( IA)等。但这些方法操作复杂、仪器昂贵、不利于现场检测。基于适体的高特异性、高选择性以及电化学传感器的实时易操作性，可将可卡因适体与传感器结合起来用电化学的方法检测可卡因。 （一）国内研究现状 电化学适体生物传感器是根据适体与目标分析物配体结合前后电化学信号的变化来实现对目标分析物的检测的装置，它一直被认为是一种非常有前景的分析测试方法，在快速检验中发挥着重要作用。随着人工合成寡聚核苷酸的出现，国内开展的主要是将功能性纳米颗粒（如电子性质的、光学性质的和磁性的）固定在生物大分子（如多肽、蛋白、核酸）上，制成用于生物信号检测、信号转换和放大的传感器，对目标物进行检测。李延将适体与电化学发光技术相结合，设计了一种新颖适体生物传感器，通过光信号转换来检测目标物。 （二）国外研究现状 近年来，国外主要利用自组装膜技术，结合DNA的检测、基因筛选和基因定位，进行临床疾病检验，鉴定阳性重组体，致病菌研究甚至是活体应用。如坦普尔大学研究人员利用基因工程技术研制出生物传感器，以老鼠为实验对象，将老鼠的单嗅觉受体克隆到酵母细胞中，一旦发现爆炸物时（如TNT炸药），传感器会发出绿色荧光。目前，利用自组装膜技术检测被测溶液中所含的目标检测物种有DNA分子、多巴胺、肾上腺素、抗坏血酸、农药等，对可卡因的研究较少。
