基于分子印迹聚合膜的胆固醇丝网印刷生物传感芯片VIP专享VIP免费

第32卷第11期电子与信息学报Vol.32No.112010年11月JournalofElectronics&InformationTechnologyNov.2010基于分子印迹聚合膜的胆固醇丝网印刷生物传感芯片薛茜男①②边超①任振兴①②孙楫舟①卞贺明①②韩泾鸿①夏善红①①(中国科学院电子学研究所传感技术联合国家重点实验室北方基地北京100190)②(中国科学院研究生院北京100039)摘要：该文基于自组装技术在丝网印刷金电极表面制备分子印迹膜，研制胆固醇电化学仿生生物传感芯片。利用扫描电镜(SEM)对平面裸金电极、厚膜裸金电极及其修饰电极进行了形貌的分析比较，采用循环伏安分析法对电极修饰过程的电化学特性进行表征，采用计时电流法对胆固醇生物传感芯片的浓度响应特性进行检测。结果表明,基于丝网印刷工艺的厚膜电极不仅能满足自组装分子印迹仿生膜的修饰，而且电极表面具有明显的纳米放大效应。传感器对0~700nM不同浓度胆固醇进行检测，线性范围50nM~700nM，灵敏度达到-4.94μA/[lg(nM)]，线性相关系数为0.994。该胆固醇传感芯片具有较高的准确性，检测准确度达到了99.56%。关键词：电化学传感芯片；分子印迹；自组装单层膜；胆固醇；丝网印刷中图分类号：TP212.3文献标识码：A文章编号：1009-5896(2010)11-2735-05DOI:10.3724/SP.J.1146.2009.01611ScreenPrintingBio-chipSensorforCholesterolDetectionBasedonMolecularImprintingSelf-assembledFilmXueQian-nan①②BianChao①RenZhen-xing①②SunJi-zhou①BianHe-ming①②HanJing-hong①XiaShan-hong①①(StateKeyLaboratoryofTransducerTechnology,InstituteofElectronics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China)②(GraduateUniversityofChineseAcademicofSciences,Beijing100039,China)Abstract:Anelectrochemicalbionicsensorforcholesteroldetectionisdevelopedwithmolecularimprintingself-assembledfilmdepositedonthescreenprintedgoldelectrode.ThesurfacetopographyofplanarbaregoldelectrodeandthickfilmbaregoldelectrodearecomparedwithScanningElectronMicroscope(SEM).Theelectrochemicalcharacteristicsoftheelectrodeduringmodificationarestudiedwithcyclicvoltammetrytechnique.Theresultsshowthatthickfilmelectrodebyscreenprintingtechnologyissuitedtothemodificationofmolecularimprintingself-assembledfilm,andexhibitsobviousamplificationatnanolevel.Theresponseofthesensortotheconcentrationofcholesterolisdetectedwithchronoamperometricmeasurements.Cholesterolbetween0and700nMaredetectedwiththissensor.Thelinearityrangeisfrom50nMto700nMwiththesensitivityof-4.94μA/[lg(nM)]andlinearlydependentcoefficientof0.994.Andthischolesterolsensorhashighaccuracy,whichreaches99.56%.Keywords:Electrochemicalsensor;Molecularimprinting;SAM;Cholesterol;Screenprinting;1引言分子印迹聚合物膜(MolecularImprintPolymers，MIPs)是一种可以对目标分子特异性识别的仿生生物膜。以目标分子为模板，与功能单体接触并通过诱发聚合反应，围绕模板形成聚合物，其内部分布有大量模板分子的印迹空穴，这些空穴与模板分子在空间结构、结合位点等方面高度匹配。2009-12-18收到，2010-05-04改回国家自然科学基金项目(60672019)资助课题通信作者：夏善红shxia@mail.ie.ac.cn该仿生膜制作简单，高稳定性，且适于批量生产[13]−。自1987年Tabushi首次用MIPs物作为敏感材料，对维生素进行检测以来，以MIPs作为识别元件的仿生生物传感器引起了人们的关注[48]−。与生物传感器相比，MIPs仿生生物传感器具有高稳定性、高特异性、价格低廉的优势，将在医学检测领域发挥重要的作用。生物传感芯片按照换能方式分类主要有光学型[9,10]、热敏型[11]、压电型[12]、电化学型[13]等。其中电化学型具有灵敏度高、制备简便、成本低、易于微型化、适合现场检测的特点，成为生物传感器研究的热门方向。以MIPs作为识别元件研制新一代2736电子与信息学报第32卷电化学传感器的报道始于1993年[14,15]，并呈现逐年递增的趋势。然而相对于MIPs的研究而言，MIPs...