一种用于血糖测定的光生物传感器的研制

本文提出了一种用于血糖测定的光生物传感器,该传感器是将固相酶技术与光电子技术相结合而构成的生物光电三极管.它对于血糖的测定有很高灵敏度和选择性,线性范围为10^(-2)～10~2mg/100mL,检测下限为0.1ppb.

压电生物传感器与光生物传感器

压电(Piezoelectronic,PZ)生物传感器和光生物传感器(Optical Biosensors)是两类新型的生物传感器,本文简要阐述它们的原理、特点和研究进展。关键词:压电生物传感器,生物光极,SPR。

四羧基苯基卟啉的NADH光电化学生物传感器性能研究

成功地构建了基于四羧基苯基卟啉(TCPP)为光敏染料的NADH光电化学生物传感器。利用红外光谱描述TCPP与TiO2纳米晶间的相互作用;使用循环伏安法研究修饰电极TCPP/TiO2/FTO的电化学、光电化学及对生物分子NADH展现出的传感器性能。研究发现:TCPP染料分子与TiO2纳米晶通过桥连和螯合作用紧密结合;在380nm光照下,修饰电极TCPP/TiO2/FTO对NADH表现出良好的传感器性能,检出限0.359 2μM,灵敏度3.603×10-2μA M-1cm-2,线性范围为0~8.0μM,而且重现性良好。

TiO_2-BiVO_4异质结复合材料的制备及其在光电化学生物传感器中的应用

以异丙醇钛为钛源,采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备二氧化钛(TiO_2)微球,然后以水热法制备出TiO_2微球与钒酸铋(BiVO_4)的异质结复合纳米材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对复合纳米材料进行表征.并利用时间-电流(I-T)曲线研究了材料的光电性能.由于BiVO_4的禁带间隙较窄,从而提高了所得复合材料在可见光区的光电性能.将所制备的TiO_2-BiVO_4异质结作为支架负载葡萄糖氧化酶(GOx),进而制备出光电化学葡萄糖传感器,该传感器表现出良好的灵敏度,其线性范围为0.05~8mmol/L,检测限为0.02 mmol/L.

新型生物传感器在生物医学工程中的应用

简要介绍了生物传感器的结构、特点 ,并对两类新型生物传感器———压电生物传感器和光生物传感器的结构、原理及其在生物医学工程中的应用作了扼要分析 ,探讨了生物传感器的研究进展、发展动向及应用前景。

表面等离子共振生物传感器技术及其在样品检测中的应用

表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)是一种入射光照引起金属表面产生等离子体共振而导致反射光强衰减的现象,反射光衰减程度与入射光波长、入射角及金属表面物质的折射率相关。根据这原理研究制的表面等离子共振光生物传感器,在检测、分析分子间的反应作用等方面有着广泛的应用前景。本文对表面等离子共振传感器的工作原理、技术参数、检测方法进行了详细的介绍,并用HPSPR-6000型表面等离子共振分析仪对鸡精、糖水及盐水的浓度进行了检测分析。

基于光纤维生物传感器的研究

光与生物有着密切的联系,光是一种电磁波,光的传播速度是300000000米每秒。光与生物学之间的关系可以概括为:生物发光反应;光在生物物质中的能量传递,譬如生物物质的光吸收、光猝灭和受光激发等。生物反应物质对光的传播影响。随着高科技的发展,已经研制出光纤维生物传感器,光纤维生物传感器主要有光学器件检测光的灵敏度非常高,当然那用光纤维制成的生物传感器灵敏度也非常的高。另外,光信号的传播不受外界电磁波的干扰,传感器的噪声低。光纤生物传感器指用光导纤维及其检测器与生物分子识别器组装构成生物传感器。

光致电化学生物传感器中信号放大技术的应用进展

光致电化学(PEC)生物传感器是一种结合了电化学分析和光化学分析发展起来的一种分子检测技术,具有设备简单、灵敏度高、背景信号低等优点,广泛应用于分析检测、环境监测、食品安全和医学研究等领域。在光致电化学生物传感器中,光电活性物质在光激发通过电子调节机制产生光电流信号。其中,信号放大策略能提高产生的光电流信号,直接影响着检测的灵敏度,其放大效率与传感器的检测效果息息相关。为提高响应信号,通常还需要采用一些信号放大策略。该综述主要从纳米材料信号放大技术、酶催化信号放大技术和核酸信号放大技术等角度出发,进行详细的阐述。

基于Au NPs@g-C_(3)N_(4)及目标物循环扩增构建miRNA光电化学生物传感器

为实现对microRNA-141(miRNA-141)的准确灵敏检测,该文利用纳米金修饰的氮化碳(Au NPs@g-C_(3)N_(4))作为基底修饰性材料结合T7核酸外切酶参与的目标物循环扩增过程构建高灵敏的光电化学(PEC)生物传感器。首先将具有优异光稳定性和光电特性的Au NPs@g-C_(3)N_(4)修饰在电极表面。通过Au-N键固定S1-S2后,孵育封闭剂己硫醇(HT)。当加入miRNA-141和T7核酸外切酶之后,目标物循环扩增过程被启动,导致电极表面暴露出大量单链S1。最终,通过DNA杂交引入S3-SiO_(2)复合材料,从而产生空间位阻效应,阻断外部电子供应和光捕获途径,进而导致PEC信号显著猝灭。由此构建了准确、灵敏检测miRNA的光电化学生物传感器。结果表明,光电流与miRNA浓度的对数呈现良好的线性关系,其线性范围为1 fmol/L~1 nmol/L,检出限为0.3 fmol/L。

PDA修饰的二氧化钛纳米晶葡萄糖生物传感器研究

在本工作中,以钛箔为基底,制备了具有暴露(001)和(101)晶面的单晶锐钛矿TiO_(2)薄膜,通过紫外光沉积得到了含有聚多巴胺(PDA)的晶面。(001)和(101)晶面所形成的面异质结提高了TiO_(2)纳米晶的光生电荷自分离能力;PDA的涂覆不仅拓宽了TiO_(2)/PDA电极材料的光吸收能力,还增加了对目标酶分子的吸附,促进了酶促反应的发生。通过进行葡萄糖测试,所构建的TiO_(2)/PDA/GOx生物传感器在0~3 mM的线性范围内灵敏度达到10.51μA·mM^(-1)cm^(-2),检测限较低(LOD)为0.046μM(S/N=3)。

气功外气传感器的研制与外气成分的初步分析

本文报道了一种用于气功外气测定的光敏生物传感器。这种传感器是由能催化鲁米诺-过氧化氢化学发光反应的酶的固相化膜与光敏三极管装配而成。当外气作用于固相化酶膜时,光强度将随酶活性的改变而变化,从而可以用来确定气功外气的强弱。 用这种传感器对6位有名的气功师进行了外气测定,结果表明:外气能明显地影响固相化酶的活性;对同一气功师而言,光强度的改变与气功师同固相化酶膜之间的距离以及外气发放的时间有关。用金属网屏蔽罩隔离能明显地使显示减少,由此可知外气中存在有电磁波成分。

基于催化发卡自组装和Ru(NH_3)_6^(3+)的核酸光电化学灵敏分析（英文）

基于催化发卡自组装反应(CHA)和电活性材料[Ru(NH_3)_6]Cl_3,发展了一种"信号增强"型光电化学生物传感器,实现了核酸的灵敏检测.首先,采用逐层离子吸附法(SILAR)将CdS固定于TiO_2/ITO电极表面.光电材料CdS不仅能够将TiO_2的吸收范围从紫外光区拓展到可见光区,而且还能提高光电转换效率.之后,通过Cd-S键将捕获DNA(C-DNA)固定于CdS/TiO_2/ITO电极表面.与此同时,将Au结合的发卡DNA探针1(Au-HP1),发卡DNA探针2(HP2)和目标DNA(T-DNA)混合物于溶液中进行CHA反应,得到大量的Au-HP1:HP2复合物.再通过Au-HP1:HP2复合物与C-DNA的杂交反应将大量的双链DNA引入到电极表面.最后,将电活性物质Ru(NH_3)_6^(3+)嵌入DNA的磷酸骨架中,从而使得光电流大幅度的增强.该光电生物传感器检测核酸的线性范围为10 fmol·L^(-1)到1500 fmol·L^(-1),检测线为6.19 fmol·L^(-1),在生物分析、新药筛选以及疾病的早期诊断等方面具有潜在的应用前景.

光生物传感技术与癌症易感性的检出

要有效预防癌症就要检测出肿瘤生物标记物的量及其变化量．因此，关键是要发展一种能检测出肿瘤易感个体的新方法———光生物传感技术．由此可作出细胞癌变的易感个体的预警，并给出针对性的预防措施，使癌症的发病率大大下降．

倏逝波在一维氧化硅亚微米波导线中传输特性的研究

基于光学倏逝波原理的光纤或波导传感器是目前光学传感器领域的重要发展方向之一,而倏逝波在其中的传输特性是决定该类传感器敏感特性的关键因数.利用倏逝场理论分析了直径102～103nm的一维氧化硅亚微米光波导在其直径与外部介质(折射率)变化时倏逝波的穿透深度.实验结果表明,亚微米光波导的传输损耗将随着波导尺寸和外部环境折射率的变化而变化,倏逝波的传输方式非常适用于高灵敏度探测,可应用于光化学传感器和生物化学传感器的设计.