基于倏逝波的光纤生物传感器研究

构建了一种以光纤束作为激发光信号和荧光信号传输通道的光纤生物传感器结构.根据光纤探针的倏逝波理论和模式匹配理论对光纤探针的几何形状进行了设计,制作了数组光纤探针并根据需要对其中一部分进行荧光标记.选择了光纤探针置于空气中和水溶液中两种情况,对光纤传感器系统进行了信号检测实验,对比标记了的和未标记的相同几何结构参数的光纤探针两者在系统中被探测的信号差异.从二者的差别区分出系统所探测的倏逝波激发的荧光信号,证明了该光纤传感器系统的可行性.

光纤免疫生物传感器的探针设计

对免疫型光纤生物传感器的关键部件———光纤探针对荧光的激发及收集效率进行了分析 ,提出了激发光在光纤探针中所经过的传输路径的一种新的图解方法。针对消逝场激发荧光的特点 ,分析了锥型光纤探针中最小入射角与临界角之差和探针锥型部分长度的关系曲线 ,以便最大限度地激发荧光信号 ,同时又能够避免由于透射到样品溶液的激发光对溶液中的荧光分子激发所引起的虚假信号。以上述分析为基础给出了探针的优化设计方法并分析了应用实例。

利用光纤倏逝波生物传感器检测食品中大肠杆菌O157:H7

目的建立一种应用光纤倏逝波生物传感器快速检测食品中大肠杆菌O157:H7的方法。方法对光纤用大肠杆菌O157:H7抗体包被制备检测探针,用纳米量子点对抗体进行偶联制备检测抗体,并确定其检测的灵敏度和特异性,同时通过对人工污染样品的检测确认该方法检测实际样本的可行性。结果建立的光纤倏逝波生物传感器检测大肠杆菌O157:H7的灵敏度达到50 CFU/mL,并具有较强的特异性。结论利用光纤倏逝波生物传感器检测食品中污染的大肠杆菌O157:H7方法快速、准确,具有较强应用价值。

光纤生物传感器中的探针匹配研究

对基于倏逝波激发的光纤生物传感器中光纤探针的模式匹配理论进行了分析,自行构建了一套基于倏逝波激发的光纤生物传感器系统,研究了光纤探针部分的模式匹配程度对该传感器系统灵敏度的影响。实验分光纤探针置于空气中和蒸馏水中2种情况进行,分别对五组具有不同纤芯半径的光纤探针进行检测,实验结果表明:系统的荧光信号检测信噪比与光纤探针纤芯半径的关系曲线基本与模式匹配理论曲线相吻合。

光纤倏逝波生物传感器的结构研究

光纤倏逝波生物传感器的性能主要体现在探测能力和简便性两个方面,为了提高其探测极限和野外适应性,针对光纤探头的倏逝场激发能量和系统结构的整体性进行了较为系统的研究,分析了三种不同发展阶段的系统结构,设计和搭建了一种目前发展的基于光纤束的荧光光纤倏逝波生物传感器系统,以此系统为基础进行了实验检测并取得了较为满意的检测效果。最后给出了下一阶段的系统结构发展方向并分析了其优越性和可行性。

光纤倏逝波生物传感器光纤探头的耦合光束限定

根据光纤的模式匹配理论计算了给定条件下光纤探头的模式匹配半径,以此匹配半径为基础分析了激发光在锥型光纤探头中的光线传输轨迹.结果表明,在此条件下如不对光纤探头的耦合光束进行限定,将有一部分激发光在锥型光纤探头中因不满足全反射的传输条件而透射出光纤探头,从而使传感器系统得到虚假检测信息·针对此问题,在光纤倏逝波生物传感器的系统设计中给出了具体的解决方法·

一种基于光纤倏逝波生物传感器检测单核细胞增生李斯特氏菌方法的建立

目的建立一种应用光纤倏逝波生物传感器快速检测单核细胞增生李斯特氏菌的方法。方法用单核细胞增生李斯特氏菌单克隆抗体对光纤进行包被,制备检测光纤探针,用纳米量子点对单增李斯特氏菌多克隆抗体进行偶联标记,建立基于光纤倏逝波生物传感器检测单核细胞增生李斯特氏菌的方法。并对其检测的灵敏性及特异性进行了确定,同时通过对人工模拟样品的检测确认该方法检测实际样本的可能性。结果该方法检测单核细胞增生李斯特氏菌的灵敏度可达30CFU/mL,且具有较强的特异性同其他常见食源性病原菌无交叉反应,可用于实际样品的检测。结论应用该技术检测单核细胞增生李斯特氏菌是一种快速、准确的新方法,具有实际应用价值。

光纤倏逝波生物传感器在食品安全检测中应用进展

光纤倏逝波生物传感主要是利用倏逝波场来激发光纤表面标记在生物分子(抗体或核酸片段)上的荧光染料,从而检测通过特异性反应附着于纤芯表面倏逝波场范围内的生物分子的一项新兴免疫检测技术,具有灵敏度高、特异性强、使用便捷、检测速度快等特点,已被应用于食品安全快速检测过程中。本文对光纤倏逝波生物传感技术在食品安全检测领域的应用进行了综述,介绍了光纤倏逝波生物传感器的原理,通过分析光纤倏逝波生物传感器目前在食品检测项目的具体应用,主要包括:在食品微生物及其毒素检测中的应用,在食品理化检测中的应用,对其特点进行了讨论。我国在该领域的工作尚处于研发阶段,还有大量的工作需要开展,一旦获得成效势必给我国食品安全问题提供有力的保障,为我国食品工业发展提供重要支撑。

基于相关检测的光纤倏逝波生物传感器研究

构建了一种以光纤和光纤束作为系统信号传输通道的光纤倏逝波生物传感器系统,根据光纤探针的倏逝波理论和模式匹配理论对光纤探针进行了设计与制作,然后应用直接结合分析的方法对该传感器系统的探测性能进行了实验检测。实验针对光纤探针置于空气中和蒸馏水中两种情况进行,同时将系统检测到的信号通过数据采集卡采集到计算机中,并进行相关检测分析。对光纤探针置于空气中和蒸馏水中两种情况,系统分别获得了16.7和20.5的探测信噪比。实验结果表明,该相关检测方法能很好的区分系统的噪声信号和所探测的荧光信号,整个系统具有良好的可行性。

光纤倏逝波生物传感器探针新的几何设计

为提高光纤倏逝波生物传感器的探测效率和灵敏度,根据光纤的模式匹配理论计算了给定条件下光纤探头的模式匹配半径,以此匹配半径为基础分析激发光在线性锥型光纤探头中的光线传输轨迹。结合倏逝波透射深度与光线入射角之间的关系,提出一种新的抛物线锥形光纤探头。计算结果表明,为使入射光在均匀感应部分激发的能量最大,入射角在锥形感应部分必须满足在锥形终端最小且刚好是临界角的条件。通过修正抛物线锥形参数,使入射角在满足全反射条件下更加接近于临界角,从而获得比线性锥形更深的透射深度。灵敏度测试实验结果表明抛物线锥形的灵敏度比其它探针测试效果好,说明凹形抛物线锥形探针能够与待测的生物样品之间构成一种理想的荧光收集与激发机制,实验与理论结果比较吻合。

光纤倏逝波生物传感器及其应用

介绍光纤倏逝波生物传感器的基本原理、常用试验方法、基本仪器构建及应用进展。光纤倏逝波生物传感器是基于光波在光纤内以全反射方式传输时产生倏逝波的原理熏以生物分子作为敏感元件进行检测的一类新兴传感器。光纤倏逝波生物传感器有望应用于环境监控、食品卫生监控、临床疾病监测、DNA检测和生物战剂检测。

表面质膜共振技术——一种检测蛋白质特异结合反应的方法

表面质膜共振 (SPR)技术是一种监测生物大分子之间特异结合反应的物理方法。该文综述了SPR技术的特点 ,操作方法 ,光学结构及监测原理 ,数据采集及分析方法 ,应用范围其存在的问题等。同时 ,展望了该技术在昆虫学研究中广阔的应用前景。

新型脱氧核糖核酸光纤生物传感器的研制及其性能评价

研制了一种新型脱氧核糖核酸(DNA)光纤生物传感器,以带尾纤的脉冲半导体激光器为激发光源,结合流动进样系统,能够快速方便地对光纤传感器表面发生的DNA杂交反应进行测定。研究表明:通过链霉亲和素/生物素作用修饰到传感器表面的DNA探针对Dylight680荧光标记的完全互补DNA有良好的响应,而对非互补的DNA基本没有响应。系统检测灵敏度可达到4.5×10-10mol/L;线性范围为1×10-9～3×10-8mol/L。光纤传感器具有良好的再生性能。

基于阵列倏逝波荧光传感器的雌二醇免疫检测方法

近年来,环境内分泌干扰物愈来愈受到人们的关注。对其用传统的检测技术分析,过程复杂、耗时长、价格昂贵,因此急需发展灵敏度高、反应迅速快、价格低廉的检测手段。介绍了一种平面波导型阵列倏逝波荧光生物传感器,在对系统光路参数进行模拟优化的基础上,可实现24个传感位点的同步、快速、灵敏检测。基于此阵列倏逝波荧光传感器,运用间接竞争免疫检测模式,优化并建立环境内分泌干扰物雌二醇的标准检测条件。实验结果表明,入射角在61.8°时,系统灵敏度最高。该方法对雌二醇检测线性检测区间为0.08~2.52μg·L^(-1),检测限为0.05μg·L^(-1),半抑制浓度为0.46μg·L^(-1),完成单次样品的检测时间为20min。利用该传感器对污水处理厂出水进行加标回收测试,回收率在84%~120%之间,相对标准偏差小于15%,表明该方法能够用于实际水体中雌二醇的快速检测。

倏逝波光纤传感器快速检测诺氟沙星

基于间接竞争免疫分析原理,利用倏逝波光纤生物传感平台研发了一种诺氟沙星检测方法,实现了水中诺氟沙星的快速､灵敏检测.研究表明,诺氟沙星检测的优化条件为:抗体浓度为1μg/mL､预反应时间为1min,反应时间为4min.优化条件下,诺氟沙星检测限可达1.89μg/L.包被抗原修饰的光纤探头与荧光标记诺氟沙星抗体具有良好的特异性和稳定性,可重复使用400次以上.自来水､景观水､二沉池出水等水样的加标回收实验结果表明,该传感器具有良好的精密度和准确性,受环境基质的影响较小,能够用于实际水样中诺氟沙星的快速检测.

邻苯二甲酸酯类污染物雌激素结合活性筛查

以倏逝波光纤荧光生物传感器为平台,以邻苯二甲酸酯类(PAEs)污染物为靶标,优化了基于受体作用理论的生物传感分析技术,实现了PAEs雌激素结合活性的定性筛查。对7种典型邻苯二甲酸酯的雌激素结合活性测试结果为BBP>DBP>DIPP,其他4种物质几乎无雌激素结合活性,结果与文献广泛报道结论相一致,验证了所建立方法的准确性。在最优测试条件下,光纤传感界面可再生300次以上,为雌激素活性污染物的筛查提供了一种低成本、自动化方法。

用于Escherichia coli O157∶H7直接快速检测的倏逝波荧光核酸适配体传感器研究

通过融合倏逝波荧光光纤传感器和特异性核酸适配体的优势,提出了一种基于倏逝波荧光原理及其与病原菌尺寸效应的Escherichia coli O157∶H7(E.coli O157∶H7)直接快速检测方法。基本原理是当一定浓度荧光标记E.coli O157∶H7核酸适配体加入样品检测池时,倏逝波激发荧光分子发出荧光,利用倏逝波全光纤生物传感器即可实现荧光信号的定量检测;当荧光标记的核酸适配体与E.coli O157∶H7混合后加入样品检测池,因倏逝波渗入深度仅为100 nm,导致特异性结合E.coli O157∶H7的核酸适配体标记荧光分子不能被激发,从而使得检测荧光信号降低;利用荧光信号强度与E.coli O157∶H7浓度的比例关系即可实现其定量检测。结果表明:该方法检测E.coli O157∶H7的检测限可达610 CFU/mL,线性检测区间为1.1×10^3-1.4×10^7 CFU/mL。实际水样加标回收率在40%-180%之间,相对标准偏差在10%之内,水样基质对E.coli O157∶H7的检测没有明显影响。本研究建立基于倏逝波荧光原理及其与病原菌尺寸效应的生物传感分析方法具有普适性,仅需使用不同荧光标记的生物识别分子即可实现其他病原菌的直接快速检测。

光纤倏逝波生物传感器及其研究进展

作为生物传感器的一个重要类型,光纤倏逝波生物传感器有独特的特点和优势。其系统构成包括光学系统、流路系统和电子系统。光纤材料可以是光学玻璃、硅和聚苯乙烯等。固定生物分子的方法有物理吸附、共价结合、通过中间媒介连接等。生物分子结合的方式有直接法、竞争法和夹心法。对光纤倏逝波生物传感器的系统组成、光纤材料、固定生物分子的方法及生物分子结合的方式进行了简要介绍,就其所面临的一些问题和发展趋势进行了探讨。

多探头光纤倏逝波生物传感器及其性能研究

利用光纤倏逝波原理 ,以输出波长为 6 35nm的半导体激光器为光源 ,研制成功一台具有 5个探头的光纤生物传感器。该传感器 5个光纤探头对纯净Cy5荧光染料溶液的检测灵敏度均达 0 0 1nmol/L ,在同一浓度下信噪比的相对标准偏差小于 10 % ,5个探头的信噪比曲线几乎重合 ,且与商品化生物芯片扫描仪同时检测得到的结果一致 ;检测到了抗原抗体特异性反应的动态过程。本传感器具有较高的检测灵敏度、良好的响应一致性和生物特异性 ,可用于多重生物物质的检测。

免疫型光纤倏逝波生物传感器的研究与发展

介绍了基于倏逝波激发的荧光免疫型光纤生物传感器的基本原理,针对其中应用的各种方法进行了分析。基于倏逝波激发的荧光免疫型光纤生物传感器的免疫检测方法、探头发展和系统结构发展,对国内外的最新产品和技术及其应用情况进行了介绍和概述,并结合新技术的出现和系统整体结构的演变趋势对免疫型倏逝波光纤生物传感器的发展进行了展望。