阻断剂对磁致伸缩生物传感器性能的影响

病菌的非特异性结合是影响生物传感器性能主要因素之一,而阻断剂是降低病菌非特异性结合的主要途径之一。本文以李斯特菌为目标病菌,对磁致伸缩生物传感器进行不同的生物加载处理,包括:无生物加载,抗体加载,阻断剂酪蛋白加载,阻断剂牛血清白蛋白加载。通过上述传感器对李斯特菌的检测实验,研究阻断剂的阻断效率以及其对磁致伸缩生物传感器性能的影响。实验结果表明,上述两种阻断剂均可以显著降低李斯特菌与磁致伸缩生物传感器表面的非特异性结合,提高磁致伸缩生物传感器的稳定性能。

磁致伸缩生物传感器结构优化及病菌检测研究

以铁基非晶软磁合金带材为磁致伸缩换能器,以聚乙烯醇(PVA)为功能涂层,通过加载抗体,制备出磁致伸缩生物传感器。利用阻抗分析仪研究了直流偏置磁场与交流激励磁场对磁致伸缩换能器共振特性的影响;利用电化学工作站测试对比了Au涂层和PVA涂层的耐腐蚀性能;采用尺寸为5 mm×1.4 mm×25μm的传感器检测了浓度为10^(1)-10^(8)CFU/mL大肠杆菌悬浮液,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察病菌吸附情况。实验结果表明:厚度为347 nm的PVA涂层较2.31μm的Au涂层而言,有较大的自腐蚀电位、阻抗弧和较小的自腐蚀电流,故PVA涂层具有更好的耐腐蚀性能;随直流偏置电压增大,换能器共振信号幅值先增大后保持不变,而随交流电压增大,换能器共振信号幅值不断减小;换能器表面、PVA涂层均对大肠杆菌表现出一定的非特异性结合能力,但在相同病菌浓度下其共振频率偏移量均小于加载抗体的传感器,且随着浓度的增大,共振频率偏移量差距越大。磁致伸缩生物传感器的检测下限为102CFU/mL。扫描电子显微镜结果进一步证实了传感器共振频率偏移量由所吸附的大肠杆菌引起。

磁致纳米生物传感器食品病原体检测研究进展

阐述了生物传感器在病原体检测中的意义、研究与进展,并提出了一种新型的基于纳米磁性材料磁致伸缩特性的生物传感器,即磁致伸缩纳米生物传感器(magnetostrictive nano-biosensor,MNBS)。与传统的生物传感器不同,MNBS传感器在外加磁场作用下不仅可以检测液态食物中的病原体,而且可以在非液态食物中位移,完成病原体的实时检测。此外,MNBS传感器检测周期短,操作简单,且检测成本低。完成检测后,MNBS传感器还可以在外加磁场的作用下,从食物中分离、回收,并可重复利用,大幅降低了经济成本。对MNBS传感器的制备工艺、病原体检测机制以及未来的发展方向等进行了详细说明。