基于金属有机骨架材料的电化学生物传感器在癌症检测中的应用

金属有机骨架(metal-organic frameworks, MOFs)材料因具有稳定的骨架结构、可调的孔尺度和大的比表面积等优良特性,被作为固定生物探针的基体,用于构建电化学生物传感器.电化学生物传感器是一种以电极为信号转换器,通过敏感元件,将肿瘤标志物的高特异性与电化学传感器的高灵敏度相结合的检测装置,在临床癌症筛查方面具有重大应用.本文概述了金属有机骨架复合材料的分类,总结了过去五年基于有机金属骨架材料的电化学生物传感器在检测作为癌症早期诊断指标的各种标志物(如癌症标志物、microRNA和DNA)方面的进展,并对其未来发展进行了展望.     

金属有机骨架复合材料生物传感器检测肿瘤标志物的应用进展

生物传感器是传统肿瘤标志物检测方法的有效替代方法,而基于金属有机骨架(MOF)复合材料的生物传感器在肿瘤标志物检测方面具有速度快、灵敏度高、检出限低、成本低等优点.综述了MOF及其复合材料的分类,介绍了基于MOF复合材料的生物传感器在检测肿瘤标志物方面的应用进展,并对基于MOF复合材料的生物传感器未来发展趋势进行了展望...     

便携式生物传感器用于癌症标志物定量检测的研究进展

癌症标志物的精准检测对癌症的早期诊断以及癌症患者生存率的提高具有重要意义。液体活检可实现体液癌症标志物的检测,具有非侵入性、可重复取样检测的优势,有望用于癌症早期的精准诊断。基于便携设备进行信号定量读出的液体活检,可通过简单快速的操作获取检测结果,并且其检测过程不受检测场所的限制,在癌症的早期筛查、预后以及治疗效果的监测方面显示出巨大的应用潜力。本文基于癌症标志物便携、定量检测的研究进展,对利用气压计、体积条形图芯片、血糖仪、温度计、 pH计和数字万用表等进行信号定量读出的癌症标志物检测方法进行了总结,讨论了其面临的挑战,并对该领域的发展和应用前景进行了展望。     

凝集素亲和法在糖蛋白癌症生物标志物分析和检测中的应用

糖蛋白在调节生物体内各种生理过程中具有重要作用,异常的蛋白质糖基化通常与癌症等疾病的发生和发展有关,许多糖蛋白可作为癌症早期诊断或预后监测的生物标志物.在进行糖蛋白质谱分析鉴定前,从复杂生物样品中有效分离富集糖蛋白是必要的步骤.凝集素对某些特定的糖蛋白具有选择性,凝集素亲和法被广泛用于糖蛋白的分离富集.本文以4种发病率...     

电化学生物传感器在农药检测中的应用

农药包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂等,在种植业、养殖业、园林业等领域中有着广泛的应用。全球快速增长的农药使用量给环境、人的身体健康带来了潜在的危害。农药的种类繁多(多达几千种),结构各异,并且在样品中的含量极低(但毒性可能高)。针对这一问题,欧盟提出60多种使用量较大,     

基于共价有机框架的电化学生物传感器在生物样品检测中的应用

共价有机框架材料(Covalent Organic Frameworks, COFs)是一种具有纳米级结构有序性的二维或三维有机结晶材料, 具有高度周期性和可修饰性等结构优点. 基于COFs制备的电化学生物传感器具有灵敏度高、特异性强、重复性好等特点, 在检测生物样品方面具有广阔前景. 本综述简要概述了COFs的合成方法与策略、电化学生物传感器的介绍与分类以及COFs在电化学生物传感检测生物样品领域的应用. 最后本综述对COFs材料在生物传感领域的技术瓶颈与未来的发展方向进行了总结与讨论.     

石墨烯复合材料电化学免疫传感器在肿瘤标志物检测中的应用

监测肿瘤标志物水平变化是评估肿瘤治疗效果的重要方法.基于石墨烯复合材料构建的电化学免疫传感器可实现对肿瘤标志物的检测,检测灵敏度高、特异性好,是快速、准确分析肿瘤标志物含量的理想检测工具.本文重点阐述了石墨烯复合材料的电化学免疫传感器在肿瘤标志物检测中的应用进展.总结了其在肿瘤标志物检测中应用的优势和不足,最后对基于石...     

MXene在癌症精准诊疗中的应用

癌症是威胁人类健康的第二号杀手,精准的筛查诊断技术和高效的治疗手段是治愈癌症的关键。纳米技术的迅猛发展为癌症的诊疗带来了新的思路和希望。新型二维材料MXene,具有大的比表面积、高的导电性、良好的亲水性和优异的生物相容性,可以作为优良的基底材料构建生物传感平台,并通过兼容其他材料,形成具有高催化性能的MXene复合物,从而实现癌症生物标志物的精准检测。此外,MXene组分可调,且在可见光到红外区域具有强烈吸收和高光热转换效率,是理想的肿瘤光热治疗(PTT)试剂。迄今为止,关于 MXene在癌症诊疗领域的专题论述鲜有报道。鉴于此,本文根据癌症生物标志物进行分类,综述了近年来基于MXene的生物传感平台在癌症标志物检测中的应用,并归纳了不同的MXene材料在PTT领域的最新研究进展,进而提出MXene在癌症诊疗领域面临的挑战和未来发展趋势。     

MXene在癌症精准诊疗中的应用

癌症是威胁人类健康的第二号杀手,精准的筛查诊断技术和高效的治疗手段是治愈癌症的关键。纳米技术的迅猛发展为癌症的诊疗带来了新的思路和希望。新型二维材料MXene具有大的比表面积、高的导电性、良好的亲水性和优异的生物相容性,可以作为优良的基底材料构建生物传感平台,并通过兼容其他材料,形成具有高催化性能的MXene复合物,从而实现癌症生物标志物的精准检测。此外,MXene组分可调,且在可见光到红外区域具有强烈吸收和高光热转换效率,是理想的肿瘤光热治疗(PTT)试剂。迄今为止,关于MXene在癌症诊疗领域的专题论述鲜有报道。鉴于此,本文根据癌症生物标志物进行分类,综述了近年来基于MXene的生物传感平台在癌症标志物检测中的应用,并归纳了不同的MXene材料在PTT领域的最新研究进展,进而提出MXene在癌症诊疗领域面临的挑战和未来发展趋势。     

电化学发光生物传感技术在快速检测心肌梗死标志物中的研究进展

设计和发展简便、高灵敏、高选择性的分析手段以检测低浓度急性心肌梗死生物标志物是目前临床诊断迫切的需求。 电化学发光分析法由于具有稳定性好、灵敏度高、线性范围宽及可控性强等优点,能有效地进行低浓度样品检测。 该方法与生物传感技术相结合,有利于实现生物体液等复杂样品中极低含量急性心肌梗死生物标志物的快速检测。 本文综述了电化学发光生物传感技术在快速检测心肌梗死标志物中近5年的进展,介绍了电化学发光探针和共反应物,以及多组分生物传感检测技术等,并对其在心肌梗死标志物分析中的应用进行了总结。     

UiO系列金属-有机骨架的合成方法与应用

本文综述了包括UiO-66、UiO-67和UiO-68在内的UiO系列金属-有机骨架（MOFs）材料的合成方法、结构特点及各类应用。系统介绍了利用包括扩散法、溶剂热法、微波辅助法、机械研磨法、持续流合成法及电化学合成法等方法合成UiO系列MOFs材料的反应条件、产物特征及优缺点。UiO系列MOFs因稳定的Zr-O键及超高的配位数而具有超高热稳定性和化学稳定性等,其在化学催化、光催化、气体吸附、气体分离、液相吸附有机污染物、荧光、传感、医学和电容器等方面均具有十分广泛的应用。同时,本文还根据UiO系列MOFs材料的研究现状对其未来发展趋势进行了展望。     

金属有机骨架及其复合材料在分离领域中的应用进展

金属有机骨架（MOFs）是一类由无机金属离子与有机配体自组装形成的新型有机-无机杂化多孔材料,因具有比表面积超高、结构多样、热稳定性良好、孔道尺寸和性质可调等优势,在分离领域表现出重要的应用价值。然而,采用传统方法制备的MOFs多为粒径在微米或亚微米尺度的晶体,且颗粒形貌不规则,因此限制了MOFs在样品前处理和色谱固定相等领域的应用和发展。构建基于MOFs的复合材料是弥补MOFs应用缺陷的一项有效措施,有望在保留MOFs优越的分离特性的同时,引入基体材料的特定性能。该文简要综述了近年来MOFs及其复合材料在吸附、样品前处理和色谱固定相等分离领域中的应用进展,并对MOFs在分离科学中的应用前景做出展望。     

金属有机框架在染料敏化太阳能电池中的应用

为了获得高效率的染料敏化太阳能电池,其光阳极应该具有大的比表面积,以吸附足量的染料,获得很强的光捕获能力.从这个角度而言,将具有很大比表面积的金属有机框架材料引入到染料敏化太阳能电池的体系中,无疑是一种有益的探索.本文简介了金属有机框架材料在光伏领域的应用,并重点介绍了我们课题组在利用金属有机框架材料方面进行的一些探索,包括光阳极薄膜的处理、利用金属有机框架材料作为前驱体制备光阳极材料和光散射层.最后,本文对金属有机框架材料应用于染料敏化太阳能电池中的局限性及前景做了简要的展望.     

光学薄膜氧气传感器研究进展

光学薄膜氧气传感器具有检测精度高、选择性好、抗干扰能力强等优点,近年来日益得到人们的广泛重视,研究工作也在不断深化和拓展,展现出十分广阔的应用前景。本文按光学薄膜氧气传感器的制备方法分类扼要综述了光学薄膜氧气传感器的研究现状,并展望了其研究前景。     

Crystal structures and fluorescence properties of two architecture-correlated Zn(II)/Cd(II) MOFs constructed from an unprecedented tri-triazole ligand

By employing an unprecedented tri-triazole ligand, 4-amino-3,5-bis-(1H-1,2,4-triazole)-1,2,4-triazole (H₂L), two Zn(II)/Cd(II) metal-organic frameworks (MOFs), [ZnL]·3H₂O (1) and [CdL]·H₂O (2), were successfully synthesized and characterized. In the two complexes, M(II) centers are chelated and bridged by L bridges to form a one-dimensional (1-D) 4₁ helical chain in 1 with high-symmetry Pbca, and a 2₁ helical chain in 2 with lower symmetry P2₁/n, respectively. The two chains are further linked by L into two structure-correlated three-dimensional (3-D) architectures. PXRD and TG analysis confirmed the phase purity and stability of 1 and 2. The solid-state fluorescence properties of the prepared MOF revealed a maximum emission at 382?nm and 393?nm (λ_ex = 330?nm), ascribing to the intra-ligand transitions. Interestingly, an additional strong emission peak at 516?nm can be observed in 1 (below 400?°C), while the emission was silenced in 2. The additional emission band may be attributed to the subtle difference of architectural features and coordination configurations between in 1 and 2.     

金属-有机骨架材料在烯烃氧化中的应用

本文分别从以骨架中的金属(金属簇)为催化中心的MOF材料、利用具有催化活性的刚性有机配合物构筑的MOF材料和MOF负载催化材料三个方面详细介绍了MOF作为催化剂在烯烃氧化反应中的应用情况,分析了其各自的优缺点。具有催化活性的刚性有机配合物构筑的MOF材料稳定性较好,能够引入具有光学活性的催化剂,可以作为不对称催化氧化催化剂使用,是未来的一个研究发展方向。     

Ag-Co3O4@MWCNTs纳米复合材料的合成及其在多巴胺检测中的应用

本文使用水热法制备了Ag-Co₃O₄@MWCNTs纳米复合材料,使用扫描电镜和能谱仪对材料进行了表征。将Ag-Co₃O₄@MWCNTs纳米复合材料与壳聚糖超声混合均匀,并修饰到玻碳电极(GCE)表面,得到Ag-Co₃O₄@MWCNTs/GCE电化学传感器。电化学测定结果表明,该修饰电极对多巴胺的电化学反应具有显著的催化作用。峰电流与多巴胺浓度在0.5~377.5μmol·L^-1范围内具有良好的线性关系,检出限为0.16μmol·L^-1(S/N=3)。该传感器具有线性范围宽、检出限低、灵敏度高等优点,可用于人体血清样品中多巴胺的含量分析。     

金属有机框架材料的制备及在吸附分离CO2中的应用

金属有机框架（MOFs）材料是当今的研究热点之一,是一类颇有潜力成为适用于CO₂吸附和分离的重要材料。本文从MOFs的发展及其所具有的特点、MOFs用于CO₂的吸附与分离所取得的突破性进展以及MOFs的传统合成及绿色制备方法三个方面展开论述。主要论述了MOFs适用于CO₂吸附的原理,及其相对于传统的CO₂吸附材料所具有的特点和优势,亦阐述了MOFs修饰与调变的方法。列出了MOFs用于单组分CO₂吸附及CO₂/CH₄、CO₂/N₂吸附分离的结果。同时,针对传统MOFs制备方法不适宜大规模CO₂捕集材料的生产,特别论述了机械化学合成法和新兴的潮湿矿物风化法,其均具有绿色化、无溶剂、低能耗和简单等特点,是一类较有研究价值和应用潜力的技术。随着温室效应和不可再生石化燃料的消耗等环境和能源问题的日趋严峻,研究及开发适用于CO₂捕集与封存技术的MOFs新材料迫在眉睫,且任重而道远。