基于纳米复合材料修饰微针的pH值实时检测电化学生物传感器

为了更好的监控人体生理状态,本文提出了一种基于纳米复合材料修饰微针的生物传感器研制策略。通过精巧设计与高性能纳米功能膜的构建,基于不锈钢针与金丝微针基底研制了两种各具优势的pH值实时检测传感器,实现了对pH值的实时检测。结果表明,生物传感器具有毫伏级输出电压,响应时间在秒级。综上,本文所提出的纳米微针生物传感器具有高灵敏,微创,响应迅速和结构简单的优点,可以有效地实现对pH的实时检测。

适配体生物传感器检测细菌毒素的研究进展

细菌毒素是细菌产生的次生代谢产物,是人类健康的主要威胁之一。食品中细菌毒素的污染已成为人们迫切关注的主要食品安全问题之一。因此,开发出简便、快速、灵敏检测食品中细菌毒素的方法具有重要意义。核酸适体是体外筛选的单链寡核苷酸序列,能特异性识别靶标。具有易合成、易标记、易修饰、高灵敏度、高特异性和低分子量等优点,被广泛用于生物传感器中。本文简要介绍了细菌毒素的分类及危害,重点综述了基于光学和电化学技术的适配体生物传感器在细菌毒素检测和定量方面的最新进展及应用,以期为细菌毒素的检测提供研究基础。

基于功能化荧光氧化石墨烯的CuNCs标记生物传感器对癌胚抗原检测的价值研究

构建基于功能化荧光氧化石墨烯(graphene oxide,GO)的荧光铜纳米簇(Fluorescent copper nanoclusters,CuNCs)标记生物传感器的荧光分析法,用于灵敏检测癌胚抗原(Carcinoembryonic antigen,CEA),分析荧光猝灭效率与CEA浓度的相关性。适配体寡核苷酸探针(aptamer)与CEA特异性结合,形成CEA-aptamer-GO-CuNCs复合物,随着CEA浓度的增加,CuNCs的荧光强度能够被有效淬灭,绘制CEA浓度与荧光猝灭效率标准曲线,通过测定待测样本的荧光猝灭效率而定量CEA浓度。本次研究建立了检测CEA的aptamer-GO-CuNCs标记生物传感器的荧光分析法,最佳孵育时间为15 min,孵育温度为37℃,CuSO4溶液最佳浓度为300μmol/L,线性范围为0.05~50ng/mL,检出限(S/N=3)为0.01ng/mL。本荧光分析法可准确检测人血清样本中CEA浓度,且检测灵敏、特异性均较好,可为临床上癌症早期临床筛查、诊断以及治疗、预后评估等提供指导。

荧光生物传感器用于多种真菌毒素同时检测的研究进展

真菌毒素是真菌产生的次级代谢物,常见的主要有黄曲霉毒素、伏马毒素和赭曲霉毒素等多种真菌毒素。食品在储藏、加工或运输中易受真菌毒素侵染,且绝大多数情况下多种真菌毒素同时出现并形成叠加效应产生剧毒,引发食品安全问题,严重危害人类身体健康。因此,对食品中多种真菌毒素的同时检测十分重要。荧光纳米生物传感器具有响应快、检测便捷无干扰、无需参比等优点,在生物分析领域被广泛应用。本文综述了国内外荧光生物传感器检测真菌毒素的研究进展,特别是真菌毒素的多重同时检测,重点介绍荧光生物传感器的类型、组成等方面和以适配体、免疫检测技术为基础的检测方法及其策略,在此基础上,讨论了现有真菌毒素检测的局限性和面临的挑战,展望未来的研究方向,以期为真菌毒素检测研究提供理论支持。

纳米材料电化学生物传感器检测食品中赭曲霉毒素A的研究进展

赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)是一种污染食品的常见真菌毒素,长期食用OTA污染的食品会严重影响人体健康。随着生物传感器技术的发展,电化学生物传感器成为OTA检测的新方向。纳米材料在电化学传感器中的应用有效提高了其性能。该文综述使用纳米材料检测OTA的电化学生物传感器的原理和特点,并对其发展方向进行展望。

检测食品中有机磷农药的酶生物传感器制备与研究

目的研究食品中有机磷农药检测酶生物传感器,并探索其最佳制备条件。方法本研究制备了用于检测食品中有机磷农药的酶生物传感器,包括电极和酶片的制备,并通过研究银镜反应时间、温度和pH找到制备其电极的最佳条件。同时对传感器的参数进行了优化,并研究了传感器的一致性和稳定性。结果制备电极的最佳条件是银镜反应10次、温度至少为25℃、pH为5.7~8.2。传感器检测的最佳参数是反应时间60 s、酶降解温度60℃和纯酶制剂,且单个酶传感器性能具有良好的一致性。结论本研究自制的酶片为一次性酶片,检测到氧化信号时,响应信号是规律性的,适用于食品中多种有机磷农药残留的检测。

多交叉置换扩增结合纳米生物传感器检测伊氏李斯特菌的方法建立

目的应用多交叉置换扩增技术结合纳米生物传感器(multiple cross displacement amplification coupled with gold nanoparticle-based lateral flow biosensor,MCDA-LFB)建立一种快速、特异和灵敏的伊氏李斯特菌(Listeria ivanovii,L.ivanovii)检测方法,并对该方法进行评价。方法以L.ivanovii种特异性基因smcl为靶标设计引物,对引物进行最佳反应温度、灵敏度和特异性测试,并用模拟样本和实际样本进行评估。结果L.ivanovii-MCDA-LFB的最佳反应温度为64℃。在L.ivanovii和non-L.ivanovii菌种鉴定中,该方法特异性为100%。此外,L.ivanovii-MCDA-LFB在纯培养物和模拟污染粪便样本的灵敏度分别为10 fg/反应和6.8×10^(2) CFU/g。在195份野鼠粪便样本增菌培养物检测中,L.ivanovii-MCDA-LFB检测结果和传统培养法(ISO 11290-1)结果相同,且只需二次增菌液水煮模板即可检出。结论L.ivanovii-MCDA-LFB方法作为一种快速、灵敏和特异的诊断方法可应用于食品、医疗和科研领域。

用于尿酸检测的MIL-101(Cr)生物电化学传感器

人体血液中尿酸(UA)含量异常会引发一系列疾病,因而尿酸浓度的检测方法有广泛的应用前景。通过水热法合成金属有机框架(MOF)材料MIL-101(Cr),并通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)对材料进行表征;利用滴涂法将MIL-101(Cr)涂附在玻碳电极(GCE)表面制得修饰电极MIL-101(Cr)/GCE,通过循环伏安(CV)法,差分脉冲伏安(DPV)法来验证基于MIL-101(Cr)的生物电化学传感器用以定量检测尿酸的可行性。实验结果表明:该材料在尿酸的氧化还原反应中起催化作用,此尿酸生物电化学传感器能够有效地检测尿酸。

基于压电振动传感器的骨折愈合状态模拟实时检测系统

为解决传统影像检查无法实时检测骨折愈合状态,以及植入式检测方法手术难度大、可能引起排斥反应的问题,设计了一种基于压电振动传感器的骨折愈合状态模拟实时检测系统。该系统主要包括5个部分:骨折愈合状态模拟、振动模块、振动信号调理模块、单片机控制模块和上位机。通过模拟环境采集骨折愈合状态的振动信号,然后通过单片机控制模块传输至上位机进行处理并实时检测。同时,对比分析朴素贝叶斯、决策树和随机森林集成学习几种不同算法在检测分类效果上的差异。结果表明,使用随机森林集成学习算法进行骨折愈合状态模拟的检测分类,响应时间不超过0.2 s,准确率达98.2%,这不仅保证了系统的实时性,而且提高了系统检测分类的准确性。

生物传感器在新烟碱类农药残留检测中的应用研究进展

新烟碱类杀虫剂在食品和环境样品中的超标残留严重威胁人体健康,提高新烟碱类农药残留的检测水平刻不容缓。基于生物传感器的新烟碱类农药残留物检测平台,可以实现对农药残留的快速、简单和低成本检测。本文主要总结了电化学传感器、荧光传感器、比色传感器、电化学发光生物传感器和拉曼化学生物传感器在新烟碱类农药残留快速检测中的最新研究进展。同时,对其面临的挑战和解决方案进行了探讨,为日后生物传感器在农药残留检测方面的进一步开发和应用提供参考。

基于GMR生物传感器的病原体检测研究进展

对当前病原体检测方法和磁性生物传感器的优势进行了简单阐述,分别介绍了巨磁阻(GMR)传感器在生物医学检测领域的应用优势、GMR效应的来源及常见的GMR传感器的结构类型,重点关注了GMR生物传感的基本原理,包括传感器在免疫分析领域的应用策略和传感器表面功能化的方法。总结了GMR生物传感器在病原体检测中的发展现状,重点阐述了GMR生物传感器在靶向标签、致病菌和病毒检测方面的实际应用。最后对当前GMR生物传感器在病原体检测领域面临的问题进行简要分析,对GMR生物传感器未来的应用前景进行了展望,为新一代可用于临床检测的GMR生物检测系统的开发奠定坚实的基础。

CRISPR电化学生物传感器在肿瘤检测中的应用

肿瘤的早期诊断对提高生存率和减轻患者痛苦具有重要意义。对体液中的肿瘤标志物(如ctDNA、miRNA、蛋白质、外泌体等)进行敏感检测是早期肿瘤诊断的重要途径。然而,传统的肿瘤检测方法由于其成本高、时间长以及灵敏度低,已成为肿瘤诊疗领域亟需突破的技术瓶颈。源于细菌的适应性免疫系统的规则成簇间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)及其相关蛋白质(CRISPR-associated protein,Cas)系统,已开发成为一种高效的分子诊断工具。近年来,通过结合便捷、高灵敏、响应速度快的电化学技术,CRISPR/Cas生物传感器在快速检测领域显示出巨大潜力。本文简要介绍了第Ⅱ类CRISPR/Cas系统单效应蛋白的原理及特点,重点综述了基于CRISPR/Cas电化学生物传感器的各种检测技术(包括阻抗法、伏安法、光电化学法和电化学发光法)在肿瘤诊断领域的应用,并讨论了CRISPR/Cas集成电化学生物传感器的优势与局限性、当前的挑战及未来的发展前景。

生物传感器在水环境检测中的应用研究

本研究旨在探讨生物传感器在水环境检测中的应用。通过综合分析相关文献和实验数据,我们发现,生物传感器在水中重金属离子检测、有机物检测、微生物监测和p H值监测等方面具有广泛的应用前景。生物传感器利用生物体的特异性反应和信号转导机制,能够高效、快速、准确地检测水中的污染物质并提供定量信息。

食品安全检测中的生物传感器技术应用与创新

随着人们生活水平的不断提高,食品安全问题日益受到关注。近年来,食品安全事故频发,如农产品中的农药残留、加工食品中的非法添加剂、微生物污染、重金属超标等,这些问题严重威胁着公众的健康。现有的食品安全检测方法虽有一定成效,但仍存在检测时间长、操作复杂、灵敏度不够高等问题。基于此,本文详细阐述生物传感器技术的原理,不同类型生物传感器在检测食品中微生物、化学污染物以及过敏原等方面的应用,同时探讨该技术在应用过程中面临的挑战及创新实践,以期为推动生物传感器技术在食品安全检测领域的发展与应用提供参考。

生物传感器技术在食品安全检测中的应用研究

生物传感器技术具有灵敏度高、检测速度快和操作简便等特点,可应用于食品安全检测领域。本文介绍了生物传感器技术的基本原理及其在微生物污染、农药残留、重金属离子和过敏原检测等方面的具体应用,并分析了该技术的优势和局限性,以期为扩大生物传感器技术在食品安全检测中的应用范围提供参考。

传感器技术在继电保护系统中的实时监测与故障检测分析

阐述传感器技术在继电保护系统中的应用特点,探讨实时监测和故障检测的设计方案。实验表明,传感器技术在继电保护系统中具有良好的应用潜力,可以提高系统的可靠性和安全性。

基于电化学生物传感器检测食源性致病菌的研究进展

由食源性致病菌引起的食品安全问题严重威胁人们的身体健康。传统检测方法越来越难以应对当下国内外市场中食品品类激增所带来的检测压力,高效、快速、准确地在食品样品中检测出食源性致病菌成为食品安全领域亟待解决的新课题。电化学生物传感器灵敏度高、操作简单,可实现在线检测、快速检测、痕量检测,目前被广泛应用于食品安全监管方向的研究与开发。本文在介绍电化学生物传感器基本原理和分类的基础上,重点对比与讨论近期国内外关于食源性致病菌快速检测中的突出研究成果,并展望其研究的应用前景。

一种基于磁性颗粒的生物传感器及其检测方法

申请号:202410607027.0【申请日】2024.05.16【公开号】CN118190828A【公开日】2024.06.14【分类号】G01N21/17【申请人】中南大学【发明人】田博;杨渝淋;覃科【摘要】本发明公开了一种基于磁性颗粒的生物传感器及其检测方法,包括容器,用于容纳磁性颗粒悬浮液;磁场发生单元,用于向所述容器内的磁性颗粒悬浮液施加具有可调的偏置磁场的振荡磁场;光源,用于向所述容器发射光束;光电探测器,用于接收穿过所述容器内的磁性颗粒悬浮液的光束,将接收到的光信号转换成电压信号;和处理器,用于提取所述电压信号中的标准化三阶谐波实部。由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本发明对磁性颗粒悬浮液的单分散性要求低,且信号频带窄、检测速度快、系统结构简单、成本较低。

方兴未艾的太赫兹生物医学传感器

太赫兹生物医学传感器在当前研究中属于一个热点,其工作原理主要依托人工周期性电磁媒介或二维材料构建电磁亚波长结构,与入射的太赫兹波相互作用时,引发类似表面等离子体共振现象,产生的局域电磁场增强效应对周围的介电环境敏感,从而改变太赫兹光谱中共振的品质因子与谐振频率,实现对生物分子的高灵敏度检测和分析。围绕近几年的研究现状,从生物传感器的类型及其在生物医学等领域的应用分别加以阐述,讨论了太赫兹生物医学传感器所面临的挑战和发展前景,旨在提供一些有价值的建议。

基于适配体的荧光生物传感器对Hg^(2+)的检测技术研究

工业迅速发展所带来的重金属污染,是目前威胁人类健康的重要环境问题之一。Hg^(2+)是一种毒性强且污染较为普遍的重金属离子,较低浓度Hg^(2+)就会对人体造成很大危害。基于核酸适配体错配结合Hg^(2+)的原理,以特异性双链核酸染料SYBR GreenⅠ为荧光指示探针,构建了新型的无标记核酸适配体荧光生物传感器,建立了一种高灵敏度、快速检测Hg^(2+)的方法,实现了Hg^(2+)高效检测。在优化条件下,传感器对Hg^(2+)的检测线性范围为10 nmol/L~1μmol/L,相关系数(r^(2))为0.99,检出限为1 nmol/L。5种干扰离子(Ca^(2+)、Fe^(2+)、Cu^(2+)、Ni^(2+)、Ag^(+))的存在不影响Hg^(2+)检测,表明该方法对Hg^(2+)检测具有较好的特异性。在自来水样的Hg^(2+)加标检测实验中,平均回收率达到95.8%,具备分析实际样品的能力。