基于功能核酸的纸基微流控芯片测定重金属离子的研究进展

综述了近年来用于检测重金属离子(铅离子、镉离子、汞离子和银离子)的基于功能核酸的纸基微流控芯片的研究进展,包括其类型及检测原理等,并对其发展前景进行了展望(引用文献53篇).     

纸基比色阵列传感器的研究进展

比色阵列传感器具有响应迅速的识别检测能力,结合纸基分析装置成本低廉、制作简单和多孔亲水等优点,近年来纸基比色阵列传感器的研究发展迅速,灵敏度和通用性得到了进一步提高,应用领域大大拓展,受到了研究者的广泛关注。本文主要介绍了纸基比色阵列传感器的研究进展,概括了其近年在生物医疗、环境检测、食品安全等领域的应用,针对不同的检测传感材料、检测原理及性能进行了讨论,并对其研究和应用的前景和发展趋势进行了展望。     

基于无掩膜光刻法的纸基微流控芯片制备与验证研究

为了开发新的纸芯片制备技术制作高精度的纸基微流控芯片,该文提出了一种基于无掩膜光刻技术的新制备方法。以疏水图案的表面接触角和液体在微流控通道内的流动情况为评价标准,研究了曝光、显影等关键工艺对疏水区域疏水强度以及液体流动情况的影响。研究结果表明,仅需2 s曝光时间制备的纸芯片疏水区域的接触角可达100.56°,亲疏水区域具有明显的区分,最小可实现的亲水通道和疏水屏障分别为(68±5)μm和(104±9)μm。将纸基芯片用于亚硝酸盐的检测,溶液浓度与显色区颜色强度之间呈良好的相关性,线性方程为Y=3.450X+34.83,r²=0.977 0。无掩模光刻法制备纸芯片无需制作掩膜版,减少了芯片制作的成本和时间,工艺简便,芯片精度高,为纸芯片制备和应用提供了有效手段。     

纸基微流控技术及其在食品安全检测中的研究进展

纸基微流控技术(PADs)是一种在微米尺度的纸基芯片上进行样品制备、反应、分离、检测的技术,具有材料便宜、制作简单、易回收、结构多样、试剂消耗少、环保可降解等特点,在食品安全快速检测领域具有实用价值.该文对纸芯片制备、流体操控及检测模式进行了介绍.首先阐述了纸芯片功能化改性方法及生物分子的固定方式,总结了经处理后的纸...     

多离子可视化检测的纸基微流控芯片的构建及应用

本文基于纸基微流控技术,构建了一种基于Pb²⁺、Cr⁶⁺、Fe³⁺以及NO₂^-多离子可视化检测的纸基微流控芯片,其具有可携带以及即时检测等优点,在水体离子污染检测方面具有潜在的应用价值。该纸芯片利用流体的亲疏水性质构建了具有样品收集区、检测区的微平台,通过四种离子的不同显色反应可以实现对多离子的可视化检测,并且通过软件进行RGB色度分析,在0到20 ppm浓度范围内构建了色彩强度值RGB与NO₂^-浓度变化的定量检测分析标准曲线,根据该曲线计算出检出限为0.405 ppm,同时该纸芯片也可以完成对其他三种离子即时定性的检测。     

基于核酸的纸基荧光生物传感器的设计及应用

纸基生物传感器由于其具有成本低、操作方便、生物可降解、识别元件用量低等优点,近年来受到了广泛的关注。其中,以功能核酸作为识别元件的纸基荧光生物传感器具有较高的灵敏度、瞬时响应以及实时检测等特性,在便携式传感设备方面展现出巨大的潜力。此外,将核酸作为识别元件的纸基无细胞蛋白合成平台,通过条件合成的报告荧光蛋白可实现对病毒、重金属等目标物的特异性检测,具有良好的应用前景。首先,本文介绍了基于核酸的纸基荧光生物传感器的设计,特别是基于核酸的识别元件与纸基材料的结合方式。其次,总结了基于核酸的纸基荧光生物传感器在临床诊断、食品安全检测、环境污染物检测等不同领域的最新研究进展,讨论了其优势与局限性。最后,探讨了基于核酸的纸基荧光生物传感器的发展方向与应用前景,以期为相关领域的研究提供参考。     

写字机器人绘制纸基微流控芯片便携检测Ca2+

纸基微流控芯片是一种纸质基底芯片,具有性能优良、价格低廉的优势,然而其制备技术多依赖专业昂贵的设备,限制了纸基微流控芯片的发展。该文采用成本低廉的家用写字机器人,将具有敏感特性的智能水凝胶绘制在纸质基底材料上,得到具有水凝胶阀门的纸基微流控芯片。以Ca2+为模型靶标,该纸基微流控芯片能实现不同浓度（0.1 ~ 50 mmol/L）Ca2+溶液的裸眼定量检测,并具有很好的易用性和重现性。同时采用ILX506 CCD传感器制作纸基微流控芯片的数字显示设备,以实现芯片测量结果的自动读取功能。该方法能快速便捷、低成本地制备多条纸基微流控芯片,为其普适化制备提供了新的研究思路,在发展中地区具有良好的推广前景。     

基于显色法的纸基微流控芯片用于水中的三氮检测

硝酸盐、亚硝酸盐和氨氮(简称"三氮")是水体中的主要污染物,目前我国的地表水和浅层地下水中普遍存在三氮污染问题。本研究将显色法与纸基微流控技术结合,制备了单通道纸基微流控芯片,在优化的反应条件下,分别对3种含氮化合物进行检测,亚硝酸盐、硝酸盐和氨氮的检出限分别为0.001 mmol/L、 1 mmol/L和1 mg/L;在实际样本的检测中,3种样本的加标回收率均在95.4%～114.9%之内。其次,通过合理的结构设计将分别用于3种含氮化合物检测的单通道纸基微流控芯片集成于一体,制备出用于三氮同时检测的多通道纸基微流控芯片,多通道纸基微流控芯片的检测结果与单通道纸基微流控芯片的检测结果具有良好的一致性。本研究提出的基于显色法的多通道纸基微流控芯片可对水中的三氮进行同时检测,并且,此芯片具有成本低廉、灵敏度高和便于操作等特点,适用于现场快速检测,有望在资源匮乏的水源污染地区推广。     

基于微流控芯片的核酸提取技术研究进展

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的大肆传播对世界各国公共卫生防护能力与医学检测能力发起了严峻的挑战.快速、准确、灵敏的核酸扩增检测成为了当前的研究热点,而如何从复杂的生物样品中提取高纯度的核酸对保证核酸分析检测的灵敏度和准确性起着至关重要的作用.然而传统的核酸提取方法耗时长且通常需要复杂的设备,利用微流控芯片的集成...     

一种合页型纸基微流控芯片用于铅离子的裸眼定量检测

本文构建了一种结合DNA水凝胶的合页型纸基微流控芯片(HPMC),用于灵敏检测Pb²⁺.该芯片由DNA水凝胶敏感阀门和纸基毛细微通道两部分组成,水凝胶阀门在Pb²⁺的作用下控制被测液进入毛细微通道的速度,通过肉眼读取被测液在一定时间内流过毛细微通道的距离,无需外接设备即可实现Pb²⁺的定量检测.该HPMC能实现不同浓度(1～500 nmol/L) Pb²⁺溶液的裸眼定量检测,检测限为0.3 nmol/L.通过对化妆品中Pb²⁺的定量检测证明了该装置的实用性,为现场检测Pb²⁺提供了一个快速、便携、灵敏和高选择性的可视化平台.     

基于纸基平台的食品安全快速检测方法研究进展

食品安全是人类社会发展最重要的问题之一,随着食品种类的丰富和发展,快速即时、低成本、便捷化的食品安全检测方法日益受到关注。纸基分析方法具有低成本和简便化分析特点,经历了从试纸到微流控纸芯片的快速发展过程。以纸基材料结合各种分析方法形成的纸基分析装置,在食品快速检测方面显示出了良好的应用前景。本文首先介绍了纸基材料表面的功能化改性,综述了比色分析、荧光分析、电化学分析、表面增强拉曼分析等及其联用技术与纸基平台结合构建的分析方法在食品安全快速检测中研究和应用进展,最后讨论了其在食品安全快速分析检测中面临的挑战和发展前景。     

一种用于核酸高灵敏检测的液滴式数字聚合酶链式反应芯片

为了实现对核酸的高灵敏度检测,构建了一种新型的液滴式数字聚合酶链式反应(dd PCR)芯片.该芯片由产生液滴的聚二甲基硅氧烷(PDMS)模块和储存液滴的玻璃腔室构成.实验结果表明,该芯片可以在25 min内产生2×106个直径为20μm的微液滴(体积4.187 p L).利用该芯片定量检测了表皮生长因子受体(EGFR)基因第19号外显子,在DNA浓度为106~101copies/μL范围内呈现良好的线性关系(R2=0.9998);在浓度为106copies/μL的19号外显子野生型DNA中检测105~100copies/μL的突变型DNA,其检测敏感度可达到0.0001%.该方法在同一芯片上实现了液滴产生、核酸扩增和荧光信号读取的功能,在核酸绝对定量及痕量突变基因的检测中具有潜在应用前景.     

新型3D纸基微流控分析器件的研制及应用

基于棉涤线进样通道、过滤区、检测区和"开关元件",研制了一种新型3D纸基微流控分析器件,并应用于食盐中IO-3的测定。实验探讨并优化了该器件的制备和测定条件。在优化的测定条件下,显色测定灰度值与IO-3浓度在5~250μmol/L范围内呈线性关系,检出限为2.3μmol/L。该方法可应用于实际样品中IO-3的测定。     

生物传感器在POCT中的应用研究

即时检测（POCT）是在病人旁边或现场进行的检测,因其简单、快速、便携且不受场所限制已成为目前体外分子诊断技术发展的一支风向标。而生物传感器以其快速、灵敏、高效、便携及易于自动化、微型化等优点在发展现场即时检测技术中具有非常大的潜力。近年来,随着生物传感技术、互联网技术的发展及各种新技术、新方法的兴起和融合,POCT技术和方法得到了实质性发展。本文简要介绍了生物传感器的分类和生物传感器在POCT中的应用现状,综述了近年来各类生物传感器在面向POCT检测应用的研究进展。生物传感器根据类型主要分为基于微流控芯片的生物传感器、基于纸的生物传感器、基于纳米材料的生物传感器、基于手机检测平台的生物传感器及集成的生物传感器等,并对这些传感器平台在POCT检测方面的应用做了阐述,最后对生物传感器在POCT应用中存在的问题进行了讨论,并对其发展趋势及前景做了展望。     

荧光共轭聚合物传感器用于病原体检测的研究进展

以共轭聚合物为基础的传感器用于检测病原体是现代临床医学发展的一个新方向. 综述了近十年来聚二乙炔(PDA)以及聚苯撑乙炔撑(PPE)等共轭聚合物传感器用于病原体检测的研究进展.     

新型冠状病毒SARS-CoV-2核酸检测技术平台的研究进展

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)已蔓延至全球,严重威胁人类的健康。SARS-CoV-2传染性强、潜伏期长,且存在无症状感染者,因此,准确检测SARS-CoV-2对疫情防控至关重要。核酸检测技术在防控工作中发挥了举足轻重的作用,目前已开发出多种用于SARS-CoV-2核酸检测的方法,有些方法已被开发成试剂盒应用于临床检测。然而,这些方法原理各异,检测平台也不同,因此,选择合适的SARS-CoV-2核酸检测方法对疫情防控至关重要。本文介绍了目前核酸检测方法的原理与技术平台,比较了各方法的优缺点,明确了各类方法的应用范围,以期为选择合适的SARS-CoV-2核酸检测方法提供参考,对今后开发类似SARS-CoV-2的病原体检测方法提出展望。     

基于双核酸适配体的夹心试纸条法在多菌灵检测中的应用研究

建立了一种胶体金标记核酸适配体的试纸条用于多菌灵的快速检测。将核酸适配体CZ13与AuNPs结合作为信号探针,生物素标记的核酸适配体CZ12固定在链霉亲和素包被膜上作为捕获探针。优化了影响灵敏度的实验条件,如信号探针制备中使用的NaCl和适配体的浓度,检测线上链霉亲和素与生物素标记的核酸适配体的摩尔比等。在最佳实验条件下,多菌灵检测范围为0.5～40μg/mL,检测限为0.45μg/mL。该方法可用于实际样品检测,检测时间为15 min,与果蔬中常见农残不存在交叉反应,方法准确、可靠、使用简便,适合样品的现场快速检测。     

基于核酸适配体的甲胎蛋白生物传感器研究进展

甲胎蛋白（AFP）与肝癌及多种肿瘤的发生发展密切相关,临床上已作为原发性肝癌的血清标志物,用于原发性肝癌的诊断及疗效检测。近年来,随着分子生物技术的进步,基于AFP核酸适配体的生物传感器不断涌现,取得了一些检测方法的新突破。本文综述了基于核酸适配体的AFP生物传感器分析方法的开发与应用情况,为开发新的高灵敏度、高选择性和高特异性AFP分析方法提供参考。