石墨碳纳米材料光学性质在生化传感领域的应用

石墨碳纳米材料因其特殊的光学性质而受到广泛关注。石墨碳纳米材料最引人注目的光学性质之一是其独特的拉曼性质,作为拉曼探针,石墨碳纳米材料在对于复杂生物样品,极端测试条件和定量拉曼检测方面都有很好的应用;除了拉曼性质以外,单壁碳纳米管(SWNTs)独特的近红外二区(NIR-II,1000-1700 nm)荧光性质,具有穿透深度大、分辨率高的荧光成像特点,在生物活体成像领域也得到了很好的应用。除了光致发光特性,石墨碳纳米材料还具有优异的光热转换效应,同时具有比表面积大的特点,被广泛应用在针对肿瘤的热疗及其它疗法协同治疗当中。除此之外,石墨碳纳米材料还是一种高效的信号传导基底,可以猝灭激发态的染料和光敏剂,利用该类性质设计的生物传感器和纳米药物,显现出高灵敏、高选择性的特点。本文主要结合本课题组的工作,总结和探讨了石墨碳纳米材料作为光学探针、光热材料和信号传递基底在生化传感领域的应用。     

基于纳米材料自组装的传感器在生化分析中的应用研究进展

纳米材料可以通过自组装技术可控地形成具有不同空间结构的材料,该技术使其及其自组装体在多种生化物质（如蛋白质、多肽、DNA等）和金属离子的超灵敏检测中具有重要应用。本文对基于半导体量子点、贵金属纳米材料和碳基纳米材料自组装体系的传感器在生化分析中的应用进行了总结。     

柱芳烃纳米材料的制备及在传感中的研究进展

利用超分子大环构建多功能纳米材料引起了人们的广泛关注。柱芳烃作为新一代超分子大环主体,其合成及应用尤为重要,易于功能化和内部空腔可调的电子特性,使得它们能够结合多种客体分子,通过非共价相互作用选择性地与金属离子络合,从而获得优异的特性和功能。本文概述了柱芳烃纳米材料在电化学和荧光传感中的应用研究进展,对当前柱芳烃合成过程中存在的问题及柱芳烃纳米材料的发展方向进行了讨论与展望。     

超顺磁纳米颗粒弛豫时间传感技术在生化分析中的研究进展

该文介绍了基于超顺磁纳米颗粒的弛豫时间(T2)传感技术及其在生化分析应用中的研究进展.在均匀磁场中,超顺磁纳米颗粒状态的变化(分散或聚集)会改变磁场的均匀度进而引起周围水分子质子弛豫时间的改变,即磁弛豫时间传感效应.磁颗粒经表面修饰后与给体/受体偶联形成磁传感探针,当与待测物发生特异性反应后,引起介质磁颗粒聚集状态改变...     

智能手机在生化传感分析中的应用进展

该文主要综述了基于智能手机生化检测的光学和电化学检测技术,及其在生化传感分析中强大的通信手段。重点介绍了智能手机集成的生化传感器技术的性能、优点,及其在生化检测中的应用,讨论了目前智能手机在生化传感分析方面存在的局限性和面临的挑战,并展望了未来的发展方向和潜在的机遇。     

基于纳米材料的光学生物传感器在中药真菌毒素检测中的应用

随着中医药事业的不断发展,药材质量安全日益受到关注。其中,真菌毒素污染不仅影响中药材质量,而且可能存在毒性,严重时对人体具有致癌、致畸、致突变等危害,已成为中药材安全性重点关注的问题之一。快速准确检测中药中真菌毒素对保障中药材质量安全意义重大。光学生物传感器具有操作简单、响应快速、灵敏度高和准确性好等优点,已被广泛用于真菌毒素的快速检测。纳米材料具有独特的物理化学性质,被广泛用于光学生物传感器中。本文综述了近年来基于纳米材料的光学生物传感器用于真菌毒素检测的研究进展,包括各种光学生物传感器的原理、应用特点及构建方法,并着重分析了中药材的主要基质成分对光学生物传感器的影响,讨论了光学生物传感器用于中药中真菌毒素检测所面临的挑战。     

金属有机框架材料在传感分析和纳米治疗中的应用进展

金属有机框架(MOF),一类由金属节点和有连接体连接而成的多孔结晶材料,具有孔径可调、比表面积大、孔隙率高等特点,因其纳米级尺寸和可控性结构,形成的类酶催化活性的MOF材料逐渐引起科研人员的高度重视.和传统的天然酶相比,该类具有拟酶活性的纳米材料拥有许多优点,如产量高、价格低廉、稳定性好等.为了对这一快速发展的新兴领域...     

二维纳米材料用于生物传感的研究

生物传感技术广泛地应用于疾病诊断、临床治疗、环境监测、食品安全等领域.由于二维纳米材料具有独特的物理和化学性质,使其在生物传感领域的应用研究快速发展.本文首先介绍了二维纳米材料的晶体结构和合成方法,然后总结了基于比色、荧光、液滴微流控和微流控纸基等方法与二维纳米材料结合,应用于生物传感的最新研究进展,最后对未来的发展做...     

基于功能纳米材料的灵敏生物传感策略

21世纪的第一个十年被称为＂传感的十载＂.功能纳米材料为灵敏的生物传感器件（包括光学和电生物传感）的制备提供了优秀的平台.这方面的大多数工作主要聚焦于不同纳米材料的生物功能化,例如金属纳米粒子、半导体纳米粒子和碳纳米粒子,功能化方式包括物理吸附、静电结合、特异性识别或共价键合.这些生物功能化纳米材料可以用作催化剂、电导体、光发射剂、载体或示踪剂,以获取被放大的检测信号、稳定的识别探针或生物传感界面.设计的信号放大策略已经极大地促进了不同领域中稳定、特异、具有选择性和灵敏的生物传感器的发展.本文介绍了基于功能纳米材料的一些生物传感新原理和检测新策略,也讨论了纳米材料的生物功能化方法和生物传感在蛋白质的免疫分析、DNA检测、糖分析和细胞传感中的应用.     

纳米材料在环境样品重金属分析中的应用

纳米材料具有大的比表面积,拥有优良的吸附性能,因此在环境分析领域的应用逐渐增多。对纳米材料吸附重金属的原理、影响吸附的主要因素以及纳米材料在环境样品重金属分析中的应用进行了综述,并对其发展前景作了展望。     

核酸适配体-目标物的相互作用机理研究与生化传感应用

核酸适配体是一种单链寡聚核苷酸,可通过氢键、静电作用等次级键力与其目标物发生特异性结合,在生化传感检测等领域拥有良好的应用前景。然而当前对核酸适配体与其目标物相互作用机理的研究较为缺乏,成为限制核酸适配体相关领域的基础与应用研究的瓶颈。本文系统综述了核酸适配体与目标物相互作用机理的研究内容,并着重介绍了相关研究方法的原理与应用,包括等温滴定量热、微量热泳动、毛细管电泳、圆二色光谱、表面等离子共振、石英晶体微天平、原子力显微镜、分子对接与分子动力学等。而后,总结了基于核酸适配体-目标物相互作用机理的生化传感检测策略设计的方法与依据。最后,对核酸适配体-目标物相互作用机理研究的挑战与前景进行了展望。     

Halogen-Bonding Strapped Porphyrin BODIPY Rotaxanes for Dual Optical and Electrochemical Anion Sensing

Anion receptors employing two distinct sensory mechanisms are rare. Herein, we report the first examples of halogen-bonding porphyrin BODIPY [2]rotaxanes capable of both fluorescent and redox electrochemical sensing of anions. ¹H NMR, UV/visible and electrochemical studies revealed rotaxane axle triazole group coordination to the zinc(II) metalloporphyrin-containing macrocycle component, serves to preorganise the rotaxane binding cavity and dramatically enhances anion binding affinities. Mechanically bonded, integrated-axle BODIPY and macrocycle strapped metalloporphyrin motifs enable the anion recognition event to be sensed by the significant quenching of the BODIPY fluorophore and cathodic perturbations of the metalloporphyrin P/P^+. redox couple.     

磁微球及其在生化分离分析中的应用

磁微球是以金属或金属氧化物为核,外面包被带有活性基团物质的一种新型生物分离材料。目前制备磁微球的方法有包埋法、聚合法、浸渍法、挤压法和生物合成法等。这种微球通过其活性基团与化学、生化和生物物质连接后,利用其顺磁性外加一定磁场可实现与介质分离。本文全面地介绍了磁微球的制备,详尽评述了其在免疫分析、核酸杂交分析、基因测序、细胞分离、酶的固定、受体分离等各个领域的应用。     

分子实验室探针在生化分析中的应用研究进展

分子实验室探针（lab-on-a-molecule probe）是基于分子级别的检测,能够提供空间高密度的感应信号,其主要分为分子逻辑门、分子多模式检测以及兼具2者功能的探针,该探针在多分析物的定性以及竞争分析的定量灵敏检测中发挥了重要的作用。对上述3类探针在生化分析（金属阳离子、无机阴离子、氨基酸、蛋白质、致病菌等）中的应用进行了总结。     

石墨烯量子点在生化分析中的应用研究进展

介绍了石墨烯量子点（GQDs）在生化分析领域如生物分子检测、金属离子检测、细菌检测、细胞成像、组织成像以及活体成像等方面的最新研究动态。     

汞的环境生化分析进展

汞是一种毒性很大的环境内分泌干扰物,全球环境中存在各种形式的汞已经严重地威胁着人类的健康.因此,发展高灵敏度、高选择性检测汞的分析新方法对环境监测和临床医学研究具有十分重要的意义.对近年来环境中汞的生化分析方法进展作了综述,引用文献61篇.     

Dynamic Covalent Optical Chirality Sensing with a Sterically Encumbered Aminoborane

A sterically encumbered aminoborane sensor is introduced and used for quantitative stereochemical analysis of monoalcohols, diols and amino alcohols. The small-molecule probe exhibits a rigid ortho-substituted arene scaffold with a proximate boron binding site and a triarylamine circular dichroism (CD) reporter unit which proved to be crucial for the observed chiroptical signal induction. Coordination of the chiral target molecule produces strong Cotton effects and UV changes that are readily correlated to its absolute configuration, enantiomeric composition and concentration to achieve comprehensive stereochemical analysis within a 5 % absolute error margin. The sensing method was successfully applied in the chromatography-free analysis of less than one milligram of a crude asymmetric reaction mixture and the advantages of this chiroptical sensing approach, which is amenable to high-throughput experimentation equipment and automation, over traditional methods is discussed.