基于抗菌肽的生物传感器在食源性致病菌检测中的应用

快速检测食源性致病菌是预防食源性疾病大量暴发的必要措施。基于生物传感器的食源性病原菌检测技术具有灵敏度高、实时定量、操作简便等优点。抗菌肽(antimicrobial peptides,AMPs)作为识别分子具有稳定性高和成本低的特点,在食源性致病菌的快速检测中得到了广泛的应用。将抗菌肽与生物传感器结合用于食源性致病菌具有潜在的实际应用价值。本文综述了基于抗菌肽的电化学方法和光学方法在食源性致病菌检测的应用,讨论了基于抗菌肽的高灵敏度和可靠检测平台的未来前景和挑战。     

食源性致病菌快速检测方法研究进展

食源性致病菌污染是导致食品安全问题的重要因素,食源性致病菌的检测已成为近年来研究的热点。以免疫分析、分子生物学、生物传感器、代谢组学、核酸适配体等技术为基础的快速检测方法发展迅速,已成为检测食源性致病菌的主要方法。该文结合近年来各种快速检测方法的相关研究进展,介绍了以上述技术为基础的快速检测食源性致病菌的方法,并讨论了现有方法存在的问题和未来的发展方向,以期为食源性致病菌的防控和保障消费者身心健康提供借鉴。     

金属有机框架材料在电化学/电化学发光免疫分析中的应用（英文）

设计和研制具有超灵敏、高精度、选择性好的免疫传感器对于疾病的早期诊断和筛查以及疾病治疗过程的监测具有十分重要的意义。其中,电化学免疫分析法和电化学发光(ECL)免疫分析法,由于具有稳定性好、灵敏度高、线性范围宽、可控性好等优点而备受关注,已成为当前的研究热点之一。金属有机框架(MOFs)作为一类新型的多孔晶体材料,由于其具有比表面积大、化学稳定性好、孔径和纳米级骨架结构可调节等优点,在电化学和ECL免疫传感器的制备中得到了广泛的应用。MOFs不仅可以作为固定生物识别分子的敏感平台,还可以用于富集痕量分析物和信号分子来放大分析信号,提高电化学或ECL免疫分析的灵敏度。目前,科研人员已合成各种各样具有不同性能和形貌的MOFs纳米材料,并用于开发高性能的电化学免疫传感器和ECL免疫传感器。本文综述了不同类型的基于MOFs纳米材料的电化学/ECL免疫传感器的制备及其在免疫分析中的检测应用。研究表明,MOFs不仅可以作为电极表面修饰的基底、信号探针(包括电活性标记分子和电化学发光发光标记探针)、催化活性标记物,还可以作为负载各种生物分子、纳米材料的载体,最终可用于灵敏的电化学和ECL检测。此外,...     

检测大肠杆菌的免疫生物传感器研究进展

大肠杆菌是人体内常见的食源性致病菌,对其检测极为重要。免疫生物传感器技术作为目前研究较热的一种技术,在大肠杆菌的检测方面有不错的进展。本文综述了电化学、光学、压电等类型免疫传感器近十年的研究进展,从检测原理、抗体固定方式、修饰材料、检测能力等方面进行了综述,并对各自的优劣势进行了讨论,对免疫传感器的发展趋势进行了总结与展望。     

光学适配体传感器检测赭曲霉毒素A的研究进展

赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)是真菌产生的次级代谢产物,性质稳定,不易去除,人体摄入后将产生严重的健康危害。数十年来,核酸适配体不断发展,成为生物传感器的重要识别元件之一,适体传感器被广泛用于生物、医药、疾病等分析检测。本文总结了用于检测OTA的经典方法和基于核酸适配体的生物传感器方法,并主要从光学适配体传感器方面阐述了近年用于检测赭曲霉毒素A的适配体传感器,并对其进行了总结和展望。     

MOFs传感器在癌症及其生物标志物检测中的应用

癌症是世界上最致命的疾病之一,因此癌细胞的有效捕获和敏感检测对基础研究以及临床诊断和治疗都具有重要意义。基于金属有机骨架(MOFs)的催化活性和固有的发光性能等特点,MOFs已被成功地开发为传感平台实现对癌症及其标志物的检测。综述了基于MOFs的电化学、荧光、电化学发光、比色传感器在癌细胞及核酸、蛋白质等生物标志物检测中近3年的研究进展,从MOFs材料,检测物类型,检测方法、检测能力等方面进行了综述,并对各自的特点进行了讨论,对以后MOFs纳米材料在癌症检测中的应用进行了展望。     

金属有机骨架材料在传感器中的应用

摘 要 金属有机骨架（Metal Organic Framework,MOFs）是由有机配体与金属离子或金属离子簇通过配位作用自组装而成的一种具有永久孔道性的开放结晶骨架,通常也被称为配位聚合物（PCPS）。因为其较大的比表面积、规整的孔道结构、热稳定性和化学可裁剪性,使其在多个领域具有广阔的应用前景。近年来,随着MOFs在传感领域的发展,许多不同的功能基团被引入到MOFs的孔道中,研制出具有荧光识别性能的MOFs。本论文综述了近几年来基于MOFs的化学传感器在离子识别、PH检测、挥发性有机物和气体检测、爆炸物识别和生物分子检测等关键领域的研究进展,并对MOFs在化学传感器的应用前景进行了展望。     

基于电化学阻抗谱的致病菌检测传感器的研究进展（英文）

几千年来,致病菌对人类健康构成了巨大威胁。实现致病菌的实时监测可有效阻止致病菌的传播,从而降低对人类健康的威胁。迄今为止,已有电化学、光学、压电和量热等多种技术用于细菌的检测。其中,基于电化学阻抗技术的传感器由于其成本低、读取时间短、重现性好、设备便携等优点,在实时细菌检测中展现出了巨大的应用潜力。本文主要综述了近三年来电化学阻抗技术在细菌传感中的典型应用。众所周知,电极材料在基于电化学阻抗的传感器的构建中发挥着极其重要的作用,因为细菌生物识别元件的固定化,以及所制备的传感器的灵敏度、经济性和便携性都主要取决于电极材料。因此,为了向新入行的研究人员提供基于不同电极材料制备电化学阻抗传感器清晰的制备过程,我们尝试根据不同的电极平台对基于电化学阻抗技术的传感器进行分类。此外,还讨论了目前的难点、未来的应用方向和前景。我们希望通过本文的综述,能够为刚进入该领域的研究人员开展基于电化学阻抗技术,制备快速、灵敏、准确地检测多种致病菌的传感器研究提供指导。     

基于金属有机骨架的非酶葡萄糖电化学传感器

葡萄糖的快速有效检测在维持人体健康、疾病控制与诊断、生物科学和食品科学等方面具有重要意义。基于金属有机骨架(MOFs)的催化活性和比表面积大等特点,MOFs已被成功开发为非酶葡萄糖电化学传感器。本文综述了基于非改性MOFs、纳米金属粒子掺杂MOFs、金属及金属氧化物核@MOFs、碳纳米材料@MOFs、核-壳MOFs在检测葡萄糖方面的研究进展,从掺杂材料、检测能力等方面进行了综述,并对今后非酶葡萄糖电化学传感器的发展进行了展望。     

基于金属有机骨架材料的电化学DNA传感器在分析检测领域的应用进展北大核心CSCD

电化学DNA传感器是基于DNA探针与目标DNA之间碱基互补配对原则构建的传感器,根据识别元件与目标物结合前后信号变化实现目标物的检测,已成为传统检测方法的有效替代方法。而金属有机骨架材料(MOFs)具有比表面积大、孔隙率高、孔径可调和热稳定性强等诸多优点,引起学者的广泛关注,已初步用于电化学DNA传感器的构建,并用于肿瘤标志物、抗生素及重金属等的灵敏、准确检测。为此,综述了电化学DNA传感器的DNA探针固定方法及信号物质,重点介绍了基于MOFs的电化学DNA传感器在分析检测领域的应用进展,并对其未来发展方向进行了展望(引用文献50篇)。     

金属-有机骨架材料的改性方法及其光催化制氢应用

能源问题一直是关乎人类命运的重要问题,光催化制氢被认为是有望解决这一问题的潜在途径之一.金属有机框架(MOFs)由于其多孔、高比表面积、带隙可调等特性,在光催化制氢方面得到了广泛关注.我们综述了近些年来在金属-有机骨架材料光催化制氢领域的各种改性方法 ,包括修饰有机连接配体、修饰金属中心、金属纳米粒子沉积、染料敏化与其他功能材料结合等.概括了改性后的MOFs光催化制氢性能,指出了MOFs基光催化制氢存在的问题和可能的解决思路,并展望了MOFs基光催化制氢剂的绿色未来.     

Recent Advances of Metal-Organic Frameworks-based Nanozymes for Bio-applications

Artificial nanoenzymes with enzyme-like catalytic activity have gradually become an alternative to natural enzymes due to their low production cost, high stability, and good tolerance. In recent years, various enzyme mimics have emerged with the rapid development of nano-teclnology. Metal-organic frameworks(MOFs) are a novel class of porous inorganic-organic hybrid materials made from metal ions/clusters and organic ligands, and MOFs-based nanozymes show great prospect in biosensing, biocatalysis, biomedical imaging, and therapeutic applications, due to unique properties, such as high specific surface area, high porosity, tunable morphology, and excellent biocatalytic properties. In this paper, the recent progresses concerning MOFs-based nanozymes are systematically summarized, including the synthesis, design strategies and related applications, which are divided into two major categories, namely, MOFs structured nanoenzymes and MOFs composite structured nanoenzymes. Meanwhile, the applications of various classifications of MOFs research are introduced. At the end, current challenges and future perspectives of MOFs-based nanozymes are also discussed. It is highly expected that this review on this important area can provide a meaningful guidance for tumor therapy, biosensing and other aspects.     

Photocatalytic degradation of organic pollutants by MOFs based materials: A review

Metal-organic frameworks (MOFs) are currently popular porous materials with research and application value in various fields. Aiming at the application of MOFs in photocatalysis, this paper mainly reviews the main synthesis methods of MOFs and the latest research progress of MOFs-based photocatalysts to degrade organic pollutants in water, such as organic dyes, pharmaceuticals and personal care products, and other organic pollutants. The main characteristics of different synthesis methods of MOFs, the main design strategies of MOFs-based photocatalysts, and the excellent performance of photocatalytic degradation of organic pollutants are summarized. At the end of this paper, the practical application of MOFs, the current limitations of MOFs, the synthesis methods of MOFs, and the future development trend of MOFs photocatalysts are explained.     

纳米粒子在食源性致病菌检测中的应用进展

食品安全事关人民群众的身体健康和生命安全,而食源性致病菌是食品安全的主要影响因素。由食源性致病菌引起的疾病和死亡持续威胁着全球的公共卫生安全。因此,开发快速、准确且灵敏的食源性致病菌检测方法是预防食源性疾病暴发和确保食品安全的关键。常规检测方法费时费力,需要昂贵的设备和专业的人员,应用受限。近年来,随着纳米技术的快速发展,纳米粒子凭借其小尺寸、高比表面积和高反应活性等理化特性成为食源性致病菌检测领域的研究热点。此外,将识别元件修饰于纳米粒子表面并结合新颖的分析技术,能提高检测的特异性和灵敏度。该综述主要总结和比较了磁性纳米粒子、贵金属纳米粒子、荧光纳米粒子和二氧化硅纳米粒子在食源性致病菌检测中的应用,以期为食源性致病菌的快速分析提供思路。     

Metal-Organic Frameworks Nanocarriers for Functional Nucleic Acid Delivery in Biomedical Applications

Metal−organic frameworks (MOFs), a distinctive funtionalmaterials which is constructed by various metal ions and organic molecules, have gradually attracted researchers′ attention from they were founded. In the last decade, MOFs emerge as a biomedical material with potential applications due to their unique properties. However, the MOFs performed as nanocarriers for functional nucleic acid delivery in biomedical applications rarely summarized. In this review, we introduce recent developments of MOFs for nucleic acid delivery in various biologically relevant applications, with special emphasis on cancer therapy (including siRNA, ASO, DNAzyme, miRNA and CpG oligodeoxynucleotides), bioimaging, biosensors and separation of biomolecules. We expect the accomplishment of this review could benefit certain researchers in biomedical field to develop novel sophisticated nanocarriers for functional nucleic acid delivery based on the promising material of MOFs.     

用于电解水制氢的过渡金属有机骨架基催化剂

金属有机骨架(MOFs)材料因具有无机和有机的杂合性质、高度有序的多孔性、结构可修饰性、比表面积大和孔隙率高等特点,在催化领域具有广阔的应用前景。本文从氢能的开发利用角度出发,在纯MOFs、MOFs复合及衍生材料三个方面对近十年来过渡金属MOFs基催化剂在电解水制氢方面的重要研究进展进行了综述,着重针对材料的合成进行了探讨,以及在基础研究和产业应用的角度指出当前过渡金属MOFs基制氢催化剂面临的挑战和机遇,对其应用前景进行展望。     

MOFs基材料在光催化CO2还原中的应用

系统总结了金属有机框架(MOFs)基材料在光催化还原CO₂中的最新研究进展, 其中包括MOFs直接作为光催化剂和作为复合光催化2个主要部分, 讨论了MOFs基光催化剂在催化还原CO₂方面展现出的独特优势, 并对MOFs基光催化剂的结构稳定性与CO₂转化效率等问题进行讨论与分析, 对未来发展趋势进行了展望.     

提高金属有机骨架材料在二氧化碳热催化转化中的性能:策略及前景展望

近年来,大气中CO2的浓度不断增加,带来全球变暖等一系列严重后果,成为国际社会共同关注的环境问题.将CO2催化转化为高附加值化学品可有效降低其向大气中的排放,同时可实现其资源化利用,符合低碳社会的发展目标.目前,已有多种催化体系实现了CO2向不同化学品的转化.然而,由于CO2自身的热力学稳定性和动力学惰性,这些转化通常需要在苛刻的反应条件和较高能耗下进行.设计开发高效催化体系、实现温和条件下CO2的转化利用引起了工业界和学术界的广泛兴趣.金属有机骨架材料(MOFs)是一类由有机配体和金属中心通过配位键组装而成的有机-无机杂化材料,在很多方面展现出良好的应用性能.由于其结构的多样性、可设计性、高比表面积和多孔性等独特性质,MOFs在催化领域吸引了很多研究者的关注.其中,MOFs作为非均相催化剂在CO2热催化转化中表现出良好的应用前景,已实现多种CO2向高值化学品的转化路径.但这些催化体系也存在一些缺点,如有些MOFs材料在催化反应中稳定性差以及其微孔性对反应中的传质造成限制等.因此,设计稳定的MOFs和MOF-基材料并对其结构进行优化改性,从而在温和条件下实现高效的CO2转化具有重要意义.本文综述了提高MOFs在CO2热催化转化反应中性能的几种策略:(1)对MOFs结构中的配体进行设计,包括具有活性官能团的配体、活性配合物作为配体和引入混合配体设计多元MOF;(2)调节MOFs结构中的金属中心,设计混合金属中心和包含活性金属团簇的金属中心;(3)构筑多级孔MOFs;(4)设计MOF-基的复合材料,包括MOFs作为载体与金属纳米颗粒、活性配合物和聚合物构建复合材料;(5)利用MOFs作为前驱体制备MOF-基衍生物材料,重点阐述了如何增加MOFs作为非均相催化剂的催化活性位点以及在CO2转化反应中各位点之间的协同作用.此外,介绍了原位表征技术在MOF-基材料用于CO2固定和转化中的应用.最后,分析了MOF-基非均相催化材料在CO2热催化转化领域目前面临的问题和挑战,包括MOFs材料结构优化、催化机理研究和规模化制备等方面,并对未来的发展趋势进行了展望.     

Biosensors for the analysis of food- and waterborne pathogens and their toxins

Biosensors are devices which combine a biochemical recognition element with a physical transducer. There are various types of biosensors, including electrochemical, acoustical, and optical sensors. Biosensors are used for medical applications and for environmental testing. Although biosensors are not commonly used for food microbial analysis, they have great potential for the detection of microbial pathogens and their toxins in food. They enable fast or real-time detection, portability, and multipathogen detection for both field and laboratory analysis. Several applications have been developed for microbial analysis of food pathogens, including E. coli O157:H7, Staphylococcus aureus, Salmonella, and Listeria monocytogenes, as well as various microbial toxins such as staphylococcal enterotoxins and mycotoxins. Biosensors have several potential advantages over other methods of analysis, including sensitivity in the range of ng/mL for microbial toxins and <100 colony-forming units/mL for bacteria. Fast or real-time detection can provide almost immediate interactive information about the sample tested, enabling users to take corrective measures before consumption or further contamination can occur. Miniaturization of biosensors enables biosensor integration into various food production equipment and machinery. Potential uses of biosensors for food microbiology include online process microbial monitoring to provide real-time information in food production and analysis of microbial pathogens and their toxins in finished food. Biosensors can also be integrated into Hazard Analysis and Critical Control Point programs, enabling critical microbial analysis of the entire food manufacturing process. In this review, the main biosensor approaches, technologies, instrumentation, and applications for food microbial analysis are described.