非质量效应压电化学传感的应用与发展

压电化学传感器在学术界通常称为压电石英微平天,归属于质量传感器范围,但是在液相中,这种传感器还要受到液相物理化学特性参量的影响,据此,提出与发展了区别于常规质量响应型压电传感的另一类非质量响应型压电传感检测技术,本文论述了在相应领域中的应用研究,其中不少领域,传统的微天平型压电传感器根本不适用,或者传感性能不如新型的基于非质量效应响应机理的压电传感器。     

基于酶催化银沉积质量放大的血吸虫压电免疫传感器的研究

发展了一种基于酶催化金属银沉积信号放大的新型高灵敏气相压电免疫传感检测技术.先将血吸虫抗原(SjAg)共价固定在石英晶体表面,制备得到血吸虫压电免疫传感器.检测时,在晶振上滴加不同浓度的待测血吸虫抗体,再将碱性磷酸酶标记的二抗通过夹心方式结合到传感器表面.然后利用碱性磷酸酶催化磷酸化的抗坏血酸酯水解从而还原硝酸银,使金属银沉积在晶振表面上,放大传感器的质量响应信号.实验结果表明该传感检测方法可显著提高气相压电免疫传感器的检测灵敏度,传感器对血吸虫抗体的响应线性范围在1～225 ng/mL,检测下限为1 ng/mL.     

水中重金属离子的压电传感检测

基于压电晶体谐振频率的偏移与其表面质量负载相关的基本原理,将巯基乙胺和对巯基苯甲酸层层自组装修饰到压电石英晶振金电极和金纳米粒子上,设计出一种基于纳米金放大质量效应的压电传感方法用于水中Cd2、Cu2+、pb2+、Hg2+的检测.与原子吸收法、分光光度法、质谱法及电化学等检测方法相比,该方法具有操作简单、仪器便携、成本低廉等优点,灵敏度和重现性与常规测量方法基本相当.     

基于石英晶体微天平的信号放大技术在肿瘤标志物检测中的应用

石英晶体微天平(quartz crystal microbalance, QCM)是一种质量敏感型传感器,近年来被广泛应用于多个领域的分析检测.为了进一步提高检测灵敏度,开发了多种QCM信号放大方法.本文综合介绍了各种QCM信号放大方法,主要聚焦于肿瘤标志物检测中的应用,涉及对核酸序列、蛋白以及肿瘤细胞的检测. QCM的信号放大方法主要是基于质量放大的原理,主要放大技术包括:生物分子偶联、纳米颗粒偶联、生物催化产生不溶物沉淀、金属还原沉积、DNA复制/杂交、晶体原位生长.质量放大子的设计和使用大大增强了QCM的检测能力,提高了其检测灵敏度,拓宽了QCM的应用范围.     

检测硫化氢阳性菌属压电石英传感器的研制

针对硫化氢阳性菌属在新陈代谢过程中释放出H2S的特性,设计了双面镀银的压电石英晶体探头,构建新型的生物传感器模式。信号探针修饰的Ag可与生物代谢产物H2S结合,通过压电石英晶体经典的气相质量响应的原理,实现了对硫化氢阳性菌属的检测。结果表明,该传感器能很好地区分硫化氢阳性、阴性菌属,培养基中最佳的半胱氨酸浓度为0.05%。该传感器的设计避免了培养基与探头之间的直接接触,减少了液相质量响应存在的干扰,成功实现了硫化氢阳性菌属的自动培养和检测。     

声表面波实现微流体垂向输运

提出了声表面波实现微流体垂向输运方法,使得纸基微流器件具有前处理操作功能.在128°旋转Y切割X传播方向的LiNbO3基片上光刻叉指换能器对和反射栅,纸基微流器件通过贴合于压电基片表面的PDMS置放于距压电基片上方2mm处,经功率放大器放大的RF信号加到叉指换能器对上,激发的两相声表面波使得压电基片上待分析微流体垂向运...     

核酸介导信号放大光学生物传感器在食品污染物检测中的应用EI北大核心CSCD

信号放大是新型生物传感分析过程中重要的环节。核酸介导的信号放大技术凭借核酸材料灵活的结构设计、低成本和易于制备等特点,在生物传感快速检测技术的开发上逐渐发展成为一项重要的分支,广泛应用于食品、环境和医药等新型检测方法开发。介绍了传统和新型核酸扩增技术、生物条形码和DNA walker等信号放大机理和应用,同时进一步综述核酸信号放大技术结合光学生物传感在食品污染物中检测的应用,如化学污染物、毒素类污染物、和重金属污染物等,并对核酸介导的信号放大技术在食品污染物检测中的问题和前景进行讨论。     

基于DNA银簇的等温信号放大检测方法研究进展

本文介绍了包括链置换扩增法、滚环扩增法、环介导等温扩增技术以及工具酶法在内的等温信号放大检测方法,并详细阐述了链置换扩增法和环介导等温扩增技术的原理、一种进行三重信号放大的新型滚环扩增策略以及脱氧核糖转移酶催化的新型生物条形码放大技术,并例举了一些以DNA银簇为免标记信号的等温放大检测方法的设计策略,对免标记信号的优点以及DNA银簇的研究价值进行了总结和展望.     

谐振调幅压电石英晶体分子键裂型传感仪的研制北大核心CSCD

基于谐振调幅激励压电石英晶体开发了一种分子键裂型传感仪。该传感系统通过数字信号发生器DDS 9854产生频率可调的正弦波,激励9.98 MHz的压电石英晶体,经信号放大滤波后得到谐振频率。通过数控技术调节激励电压实现谐振调幅,以增大石英晶振表面的剪切动量。当调幅到一定程度会导致分子间键断裂,通过调幅电压值测定分子键的强度,可在数分钟内得到晶体表面的结合质量和结合强度的信息。使用了谐振调幅压电石英晶体分子键裂型传感仪检测了不同粒径的氨基纳米磁珠与金电极之间的相互作用,由频率信号得到磁珠在金电极上的结合量。通过不同谐振调幅电压激励石英晶体以甩脱电极表面的磁珠,由激励电压得到不同粒径的氨基纳米磁珠与金电极间的键裂力为2±0.5 nN。本仪器的研制为传感分子间的相互作用提供了一种新技术,可快速检测鉴别键的强度。     

纳米信号放大技术在液晶生物传感器中的应用进展

液晶生物传感器是一种基于液晶垂直取向变化构建的新型生物传感器,因其具有特异性好、灵敏度高、检测限低等优点,被广泛用来检测生物分子。在对生物分子的检测过程中,纳米信号放大技术在液晶生物传感器中扮演着重要的角色。本文综述了液晶生物传感器的制备方法及近年来国内外纳米信号放大技术在液晶生物传感器检测中的研究进展,最后展望了新型纳米材料信号放大技术在液晶生物传感器中的研究方向。