2007高等学校化学学报新型微盘传感器的研制及用于单细胞释放NO监测.pdfVIP

Vo l. 28 高 等 学 校 化 学 学 报 No. 6 2 0 0 7 年 6 月 　　　　　CHEM ICAL JOURNAL OF CH IN ESE UN IV ER SITIES　　　　　 　 1069 ～107 1 　 [研究快报 ] 新型微盘传感器的研制及用于单细胞释放 NO 监测 杜富滢 , 黄卫华 , 吴文展 , 王宗礼 , 程介克 (武汉大学化学与分子科学学院 , 武汉 430072) 关键词 　一氧化氮 ; 超微盘电极 ; 碳纳米管 ; 单细胞释放 中图分类号 　O657 　　　　文献标识码 　A 　　　　文章编号 (2007) ( ) [ 1 ] 一氧化氮 NO 是一种细胞信使 , 它具有重要的生理调节功能 , 并参与一些病理学过程 . 由于 NO 的生理功能强烈地依赖于其在生物体内的时间和空间分布 , 因此 , 对生物体系中的 NO 进行高时空 分辨实时动态监测 , 对理解 NO 各项生理功能所具有的极其重要的作用. 目前检测 NO 的方法有紫外 可见分光光度法 、化学发光法 、荧光光谱法 、电子顺磁共振法和电化学方法等 , 其中采用化学发光法 检测的灵敏度最高 , 可达到 pmo l/L , 但其不能用于生物体或细胞内 NO 的实时直接检测. 超微电极电 化学方法具有尺寸小 、响应速度快及高灵敏等特性 , 已成为生物微环境内 NO 实时动态定量监测的强 有力工具 , 其中碳纤维电极材料因其具有优良的生物兼容性 , 在超微 NO 传感器应用方面取得了重要 进展 [ 2 ～4 ] . 但已报道的绝大部分都是碳纤维柱电极 , 由于整个柱电极表面均产生电化学信号 , 因而限 制了其时空分辨能力以及定量的准确性. 而超微盘电极仅仅在盘面上产生电化学信号 , 能够提供生物 体内 NO 更精确的时空信息和定量信息. 另外 , 由于体内 NO 浓度低 , 传感器灵敏度需进一步提高. 为 了提高检测灵敏度 [ 5, 6 ] , 碳纳米管作为一种优 良的电极修饰材料已被用于修饰碳纤维电极 , 但现有修 饰方法因不能避免电极侧壁吸附而无法将碳纳米管修饰在超微电极盘面. 本文首次提出了一种新型碳纳米管修饰方法 , 采用精确的空间操纵 , 在碳纤维微盘电极盘面上修 饰单壁碳纳米管 , 得到新型高灵敏的 NO 微盘传感器 , 与未修饰电极相比, 灵敏度提高 10倍 , NO 检出 限达到 4 3 nmo l/L , 已被成功地应用于实时动态监测单个人脐静脉内皮细胞中 NO 的释放. 1　实验部分 ( ) 1. 1　仪器与试剂 　电化学表征在 CH I660a 电化学工作站 上海辰华仪器公司 上进行 , NO 传感器的 ( ) 校正和细胞释放监测在 EPC10膜片钳放大器 德国 H EKA 电子公司 上完成 , 均采用双电极系统 , 参 ( ) ( 比电极为 A g/A gC l. 用扫描电镜