- 余登斌;江岚;王沛;李婷;董绍俊;
微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)传感器检测水体毒性灵敏度偏低是阻碍其实际应用的瓶颈之一。本研究利用多壁碳纳米管(MWNT)和导电炭黑(GCB)修饰石墨毡(GF),作为阳极电极启动MFC传感器。考察了碳纳米材料修饰阳极电极对MFC传感器电化学性能及水体毒性检测灵敏度的影响。结果表明,GCB和MWNT修饰的电极比未修饰的电极内阻小,MFC的功率输出由大到小的顺序为:GCB/GF-MFC(2.63 W/m~2)>MWNT/GF-MFC(2.56 W/m~2)>GF-MFC(2.09 W/m~2)。以3,5-二氯苯酚(DCP)作为模型毒物进行毒性检测实验,10 mg/L DCP对3个MFC毒性传感器的平均抑制率为:MWNT/GF-MFC(31.8%)>GCB/GF-MFC(26.3%)>GF-MFC(20.1%),碳纳米材料修饰阳极电极组装MFC的毒性检测灵敏度均有所提高,MWNT/GF-MFC灵敏度最高。本研究对MFC型传感器在水污染预警中的实际应用研究提供了参考。
2018年07期 v.46 1032-1038页 [查看摘要][在线阅读][下载 501K] [引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：512 ] |[网刊下载次数：0 ] - 董子杰;张璞;李社红;罗红霞;
将化学气相沉积(CVD)制备的石墨烯转移到柔性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上,构建了一种石墨烯平面电极(GPE)。通过恒电位法在GPE表面修饰金纳米颗粒(AuNPs),得到金纳米颗粒修饰石墨烯平面电极(AuNPs/GPE)。用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱对此电极进行了表征。在AuNPs/GPE上,多巴胺(DA)呈现出一对良好的氧化/再还原峰。从而构建了一种新型DA传感器。DA浓度在0.1~150.0μmol/L和150.0~400.0μmol/L范围内,传感器响应电流与DA浓度分段呈现良好的线性关系,检出限为3.9 nmol/L(S/N=3)。此传感器具有响应时间短、稳定性良好、抗干扰能力强、制作成本低、制备简单等优点。
2018年07期 v.46 1039-1046页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K] [引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：394 ] |[网刊下载次数：0 ] - 李颖;徐文凯;李苹;朱小雪;黄艳凤;张纪梅;
采用可逆加成-断裂链转移(Reversible addition fragmentation chain transfer,RAFT)分子印迹技术,以内分泌干扰物17β-雌二醇(17β-estradiol,17β-E_2)作为模板分子,以甲基丙烯酸(Methacrylic acid,MAA)为功能单体,二乙烯基苯(Divinyl benzene,DVB)为交联剂,Fe_3O_4/MnO_2掺杂的石墨烯(RGO)为载体,成功制备了Fe_3O_4/MnO_2掺杂石墨烯基分子印迹杂化材料(Fe_3O_4/MnO_2-MIP@RGO),构建了基于Fe_3O_4/MnO_2-MIP@RGO修饰电极的分子印迹电化学传感器。研究结果表明,Fe_3O_4/MnO_2-MIP@RGO修饰电极对17β-E_2的线性响应范围为4.0 nmol/L~0.8μmol/L(R=0.9852),检出限为47.2 pmol/L(3σ),相对标准偏差(RSD)为2.1%~2.5%。本研究为水环境中痕量17β-E_2的特异性识别检测提供了一种简单、高效、经济的分析方法。
2018年07期 v.46 1047-1054页 [查看摘要][在线阅读][下载 689K] [引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：693 ] |[网刊下载次数：0 ] - 冯艳;王济奎;张宝剑;孙倩雯;李晓璐;张之翼;唐美华;陈国松;
建立了一套流动态下即时测定化学耗氧量(COD)的电化学分析系统。以GO-NiNPs修饰的平面电极与3D打印薄层流通池构成检测模块,微型蠕动泵驱动试液流经电极表面,采用计时电流法进行测定。考察了修饰材料、介质和电化学操作条件对电极表面形态及分析性能的影响。此装置对COD的响应时间为1.5 min,样品用量约2 mL。在低浓度区间的线性响应范围为0.15~100 mg/L,线性方程i(μA)=3.974c(mg/L)+0.2295,相关系数R=0.9991,检出限0.04 mg/L;在高浓度区间的线性响应范围为100~450 mg/L,线性方程i(μA)=1.938c(mg/L)+230.9,相关系数R=0.9877。此系统对典型环境水样的测定结果与国标GB11914-89法测定结果间相关性良好,而耗时仅为其1/100,且无需使用任何贵重及毒害性试剂,避免了二次污染,具有良好的便携性。
2018年07期 v.46 1055-1061页 [查看摘要][在线阅读][下载 586K] [引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：247 ] |[网刊下载次数：0 ] - 钟青梅;黄欣虹;覃庆敏;苏安梅;陈羽烨;刘馨宇;王益林;
以烟炱为原料制备水溶性碳量子点(CQDs),此碳量子点具有过氧化物模拟酶活性,可催化H_2O_2氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)产生显色反应,而葡萄糖氧化酶(GOx)可催化葡萄糖氧化产生H_2O_2,基于上述原理,建立了一种以CQDs为过氧化物模拟酶的葡萄糖测定方法。以TMB为底物,研究了温度、p H值等条件对催化性能的影响。结果表明,pH 3.5、35℃、0.5 mmol/L TMB、1μg/mL CQDs时,此方法检测葡萄糖的线性范围为0.025~0.40 mmol/L,检出限为5.10μmol/L(S/N=3),尿液中的常见干扰物不干扰测定。实际尿液中的加标回收率为95.0%~105.1%。
2018年07期 v.46 1062-1068页 [查看摘要][在线阅读][下载 546K] [引用频次：24 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：808 ] |[网刊下载次数：0 ] - 何新宇;王冰;周洋洋;卞晓军;颜娟;
金属硫蛋白(Metallothionein,MT)是一种具有结合金属能力和高诱导特性的低分子量蛋白质,因此常被作为一种重要的生物标志物用于水环境重金属污染评估。传统的金属硫蛋白富集检测方法耗时较长,操作复杂。本研究制备了金包覆四氧化三铁的核壳纳米粒子(Fe_3O_4@AuNPs),具有磁场的快速响应和特殊的光学特性的优点,并且可利用Au-S的强亲和力实现纳米粒子对金属硫蛋白的快速富集,进一步将纯化的蛋白质通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/MS)进行分析检测。结果表明,Fe_3O_4@Au纳米粒子可以直接从复杂的溶液中富集MT,采用MALDI-TOF/MS鉴定分析,检出限达10 fg/mL。
2018年07期 v.46 1069-1076页 [查看摘要][在线阅读][下载 806K] [引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：280 ] |[网刊下载次数：0 ] - 姜相宇;付华;张敏;付志博;王月荣;章弘扬;胡坪;
通过水热法一步合成了二硫化钼(MoS_2)量子点。MoS_2量子点具有良好的荧光性能,基于盐酸多西环素(DOX)对MoS_2量子点荧光猝灭的特性,建立了基于MoS_2量子点荧光传感器测定DOX含量的方法。研究结果表明,DOX对MoS_2量子点荧光的猝灭机理为静态猝灭。此荧光传感器测定DOX的线性范围为0.86~55.40μg/mL,检出限为0.023μg/m L(S/N=3)。利用此方法对盐酸多西环素片剂和加标牛奶中的DOX含量进行测定,RSD<5%(n=3),测定结果与高效液相色谱法(HPLC)相比,相对误差<±5%(n=3)。本方法快速、简便,可用于实际样品中盐酸多西环素的测定。
2018年07期 v.46 1077-1083页 [查看摘要][在线阅读][下载 817K] [引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：604 ] |[网刊下载次数：0 ] - 叶似剑;龚晓云;李明;刘大军;江游;方向;
电喷雾是质谱分析多肽和蛋白质等生物分子时最常用的离子化技术。电喷雾产生的多肽和蛋白质离子通常带有多电荷,从而产生多个谱峰,导致谱图复杂。通过气相离子/离子间的质子转移反应可以有效调节经电喷雾离子化后蛋白和多肽等生物大分子的电荷价态,简化谱图,对于复杂蛋白和多肽生物样品的分析具有重要意义。本研究通过研制的一套双极性离子阱质谱装置,利用阱内正、负离子间的质子转移反应,实现了多肽离子的电荷调控。以氧化型谷胱甘肽、缩宫素、强啡肽分子作为典型样品对方法的检测效果进行了验证。结果表明,此方法可去除多肽正离子中多余的正电荷,当注入足够的负离子进行反应时,可以将带多个电荷的多肽阳离子的价态降至最低,从而有效简化谱图。
2018年07期 v.46 1084-1088页 [查看摘要][在线阅读][下载 369K] [引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：106 ] |[网刊下载次数：0 ] - 赵鹏;刘云;洪欢欢;闻路红;史振志;张新荣;张四纯;李学军;
介质阻挡放电离子化质谱分析法具有无需复杂样品前处理、分析速度快等优点,可实现样品原位、高效检测,成为质谱分析领域的热点技术。本研究提出了一种基于纳米金辅助纸基进样方式的介质阻挡放电离子源-质谱(DBDI-MS)联用技术,实现了氟甲喹、二甲氧苄啶、替硝唑、地美硝唑共4种兽药的快速检测。结果表明,在氦气流量为2.5 L/min、离子源温度为200℃等最优实验条件下,4种兽药检测信号强度均比无纳米金辅助时提高了8~31倍。4种兽药样品在各自的浓度范围内有较好的线性关系,相关系数(r)为0.952~0.996,且在饲料基质中的加标回收率为79.4%~96.5%。本方法能快速检测兽药饲料,具有灵敏度高、检测费用低、实用性好等优点,所得结果基本满足农业部限定标准要求,适合现场检测,在饲料质量控制方面具有较好的应用前景。
2018年07期 v.46 1089-1094页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K] [引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：213 ] |[网刊下载次数：0 ] - 徐杰;林滨;王亚;徐志爱;程桂英;张文;
基于DNA杂交链式反应(Hybridization chain reaction,HCR)的信号放大策略,通过在参与HCR反应的发夹型DNA中设计一个特殊碱基,HCR反应后,该碱基对位出现杂交空位,利用杂交空位与荧光小分子(2-Amino-5,6,7-trimethyl-1,8-naphthyridine,ATMND)特异性结合产生的荧光淬灭效应,构建了一种无标记、无酶、灵敏的DNA检测体系。利用凝胶电泳和原子力显微镜等对目标DNA引发两个发夹型DNA交替自组装形成的超级长链进行了表征。通过对杂交盐浓度和ATMND浓度等条件的优化,获得了满意结果。相比于未利用此放大信号策略的分析方法,灵敏度提高了两个数量级,目标DNA浓度在5.0~72.7 nmol/L浓度范围内与荧光比值(F/F0)呈现良好的线性关系,检出限为2.0 nmol/L。
2018年07期 v.46 1095-1101页 [查看摘要][在线阅读][下载 564K] [引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：557 ] |[网刊下载次数：0 ] - 王迎军;王亚韡;江桂斌;
建立了固相萃取法结合气相色谱-低分辨率电子捕获负化学源质谱(GC/ECNI-MS)测定水样中短链氯化石蜡(SCCPs)的方法。选取了4种不同填料的商品化固相萃取柱,对淋洗溶剂、洗脱溶剂、洗脱溶剂体积等实验参数进行了优化。经过优化的实验条件为:Agilent Bond Elut-C_(18)固相萃取柱分别用3 mL正己烷、3 mL甲醇、3 mL Milli-Q纯水预淋洗并活化,上样后,用3 mL 10%(V/V)甲醇淋洗,3 mL正己烷-二氯甲烷(1∶1,V/V)洗脱。本方法的检出限和定量限分别为18 ng/L和60 ng/L。1μg/L加标水平下回收率为90%~130%,相对标准偏差低于±10%。采用本方法对北京20个水体样品中的短链氯化石蜡水平进行了测定,浓度范围为<LOD~682 ng/L,在检测到SCCPs的18个样品中SCCPs的均值为216 ng/L。
2018年07期 v.46 1102-1108页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K] [引用频次：16 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：613 ] |[网刊下载次数：0 ] - 韩明聪;董俊国;彭真;徐丽;程平;周振;
通过对自主研制的质子转移反应飞行时间质谱(PTR-TOF-MS)进样口的改造,实现了对呼出气体的实时、在线定量检测,并对23名志愿者(11名男性健康受试者、11名女性健康受试者和1名胃病患者)的呼出气体进行28天的实时在线监测。结果表明,健康人群呼出气体中主要的挥发性有机物(VOCs)为甲醛、丙烯、乙醛、丙酮、异丙醇和异戊二烯等,浓度基本服从对数正态分布,且甲醛、丙烯、异丙醇主要集中在40~100 ppb浓度范围内,乙醛的浓度主要集中在80~180 ppb浓度范围内,丙酮主要集中在500~1500 ppb浓度范围内,异戊二烯主要集中在8~20 ppb的浓度范围内;呼出气体浓度在性别上也存在差异,其中,受试人群中男性呼出气体中丙酮的浓度高于女性,而乙醛和异丙醇浓度低于女性。胃病患者的呼出气体中甲醛和丙酮含量明显高于健康人群;乙醇和乙醛是饮酒者呼出气体的主要标志物,乙醛是乙醇的代谢产物,随着乙醇浓度的变化而变化。
2018年07期 v.46 1109-1115页 [查看摘要][在线阅读][下载 898K] [引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：440 ] |[网刊下载次数：0 ] - 孙敬敬;宋祺;牟颖;
研制了一种聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)-多聚赖氨酸(Poly-l-lysine,PLL)玻片杂合微流控芯片,每张芯片有24条反应通道,每条反应通道体积仅为2.5μL,实现了基于时间分辨免疫分析技术的高通量冰毒(Methamphetamine,MET)定量检测。此芯片利用PDMS和PLL对蛋白质的吸附特性在反应通道内表面固定冰毒完全抗原(MET-BSA),使其与待测样品中的冰毒抗原(MET-Ag)共同竞争标记有冰毒抗体(MET-Ab)的乳胶微球。乳胶微球表面标记了镧系元素,在紫外光的照射下会发出红色荧光,根据竞争法检测原理,冰毒浓度越高,与反应通道内表面冰毒完全抗原结合的乳胶微球数量越少,所发出荧光强度越低。本芯片的结果读取采用紫外照射荧光成像方法,仅需对芯片拍摄荧光图像,即可实现24个样本的同时检测分析。本方法样品消耗量少,通量大,可以在100~3000 ng/m L浓度范围内实现对冰毒的定量检测,可用于缉毒的初步筛查,具有较好的应用前景。
2018年07期 v.46 1116-1121页 [查看摘要][在线阅读][下载 449K] [引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：326 ] |[网刊下载次数：0 ] - 饶刚福;黄林;刘木华;陈添兵;陈金印;罗子奕;许方豪;杨晖;何秀文;周华茂;林金龙;姚明印;
建立了激光诱导击穿光谱(Laser induced breakdown spectroscopy,LIBS)全光学诊断方法,对微生物种类进行快速鉴别。制取10种微生物样品,优选滤纸为富集载体,采集等离子体羽时间演变形貌图及LIBS光谱指纹图分析了鉴别微生物种类的可行性;运用九点平滑(Nine smooth,9SM)、多元散射校正(Multiple scatter correction,MSC)对波长范围200~420 nm和560~680 nm微生物LIBS全谱数据进行了预处理;分析比较了主成分分析(Principal component analysis,PCA)、随机森林结合主成分分析(Random forest combined with principal component analysis,PCA-RF)两种方法对微生物种类的鉴别结果。结果表明,运用一定的数据预处理方法,采用PCA-RF算法对10类微生物种类鉴别,训练集总准确率为99.6%,预测集总准确率为96.7%,说明选择合适的LIBS光谱预处理及模型构建方法,对微生物种类的快速准确鉴别具有可行性。
2018年07期 v.46 1122-1128页 [查看摘要][在线阅读][下载 701K] [引用频次：13 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：425 ] |[网刊下载次数：0 ] - 李苹;董玉明;王光丽;
构建了一个新型酶级联反应体系用于灵敏检测酸性磷酸酶(ACP)。焦磷酸根离子(PPi)与Fe3+有很强的结合作用,阻碍了具有模拟过氧化物酶活性的普鲁士蓝纳米粒子(PBNPs)的生成。ACP可将底物PPi水解为PO_4~(3-),从而释放出Fe~(3+)。释放的Fe~(3+)与亚铁氰化钾(K_4[Fe(CN)_6])形成PBNPs,PBNPs可以催化过氧化氢(H_2O_2)产生羟基自由基(·OH),进而催化氧化特征底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB),使体系产生明显的颜色变化,同时伴随吸光度的变化。基于上述原理,构建了一种灵敏检测ACP的方法。结果表明,在3~20 U/L的浓度范围内,氧化TMB(oxTMB)的吸光度与ACP浓度呈较好的线性关系,检出限为0.8 U/L。本研究中,通过天然酶的催化反应产生纳米材料模拟酶构建的酶级联催化反应体系具有高效的信号放大作用,有望在生物传感领域发挥重要作用。
2018年07期 v.46 1129-1136页 [查看摘要][在线阅读][下载 596K] [引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：455 ] |[网刊下载次数：0 ] - 鲁彤;侯小琳;张路远;陈宁;张伟超;王妍芸;
建立了一种植物样品中痕量铀同位素(~(238)U、~(235)U和~(234)U)的分析方法。通过高温灰化去除植物样品中有机质,采用混合酸消解样品灰分,应用UTEVA萃取色谱分离和纯化铀。化学分离过程中铀的回收率达94%,对Na、K、Ca等基体和干扰元素的去除率超过99%。用高灵敏度ICP-MS/MS同时测定了3种天然铀同位素含量,对~(238)U、~(235)U、~(234)U的检出限分别为3.05、0.34和0.04 pg/g,其中对~(238)U和~(235)U的检出限比文献报道值低1个数量级。对小麦粉标准参考物质中~(238)U的分析结果与参考值吻合,表明本分析方法可靠。将本方法应用于中国西安地区植物样品中铀同位素的分析,结果表明,该地区植物中铀含量和铀同位素比值处于天然水平,未发现人为铀污染。这是中国植物样品中3种天然铀同位素水平的首次调查。
2018年07期 v.46 1137-1144页 [查看摘要][在线阅读][下载 308K] [引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：241 ] |[网刊下载次数：0 ] - 朱艳雯;刘玲;孙玮洁;颜廷才;檀德宏;张瑶;白冰;
硫化氢(H_2S)作为信号分子与目标蛋白相互作用而实现信号传导机制的研究一直是研究热点。本研究以L-乳酸脱氢酶为目标蛋白,选用3种H_2S供体试剂(NaHS、Na_2S、PS),采用分子荧光实时监测L-乳酸脱氢酶活性变化,研究H_2S与目标蛋白的相互作用。SDS-PAGE电泳结果显示,H_2S不是通过形成二硫键/三硫键的方式与L-乳酸脱氢酶蛋白相互作用;圆二色谱结果表明,L-乳酸脱氢酶的二级结构发生变化,提示H_2S可能存在半胱氨酸巯基衍生能力,以硫烷硫存在的PS具有最强的巯基作用力;MALDI-TOF-MS/MS分析结果表明,L-乳酸脱氢酶蛋白中部分半胱氨酸巯基位点发生了硫烷化,进一步揭示了H_2S是通过与活性半胱氨酸巯基位点硫烷化的方式与L-乳酸脱氢酶发生作用。
2018年07期 v.46 1145-1151页 [查看摘要][在线阅读][下载 531K] [引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：211 ] |[网刊下载次数：0 ] - 幺宝金;张梅;刘美辰;王群;刘宇昕;赵雨;
采用同位素标记相对定量(iTRAQ)技术、超高效液相色谱-质谱联用技术和生物信息学分析方法对东北梅花鹿快速生长期(60 d)与骨化期鹿茸(90 d)进行比较蛋白质组学研究,共鉴定出127种差异蛋白。与骨化期鹿茸比较,快速生长期鹿茸中显著上调的差异蛋白80种,显著下调差异蛋白47种,这些差异表达蛋白主要分布在细胞外基质、核小体、珠蛋白-血红蛋白复合物、肌动蛋白丝、内质网-高尔基中隔室、内质网官腔及核内膜等部位。快速生长期鹿茸显著上调的差异蛋白主要是参与血氧运输、神经生长和再生、软骨和骨组织发育及ATP合成的功能蛋白,而显著下调的差异蛋白主要为参与软骨内骨化过程的功能蛋白,这些蛋白在鹿茸不同生长时期表达量的变化与鹿茸的快速生长和骨化进程密切相关。本研究为系统揭示鹿茸快速生长及骨化的分子机制提供了基础数据,同时对研究鹿茸的药效物质基础及临床应用具有重要的指导意义。
2018年07期 v.46 1152-1162页 [查看摘要][在线阅读][下载 510K] [引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：276 ] |[网刊下载次数：0 ]