用于单细胞、单分子分析的硅基纳米光学生物传感器

来源 :2016全国生命分析化学学术大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dy112334
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  由于硅基纳米材料具有特异的光学性能和良好的生物相容性,它可以设计并组装成高效的光学生物传感器,主要包括:表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering,SERS)传感器和荧光传感器。
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过氧化氢(H2O2)是生物体系中的一种重要物质,它严重影响细胞功能新成代谢,在许多酶促反应、蛋白积聚和抗原-抗体识别过程中也伴随着H2O2的产生和消耗.一些不法商家利用H2O2杀菌和漂白时,常把廉价工业H2O2用于食品加工,但人体摄入工业H2O2会导致多方面危害.另外,工业H2O2会使人体抵抗力下降,加快细胞衰老,诱发基因突变,引起肠胃、心肺等部位疾病发生.目前,我国已明令禁止在食品加工中使用工业
自Whitesides[1]小组首次提出图案纸的概念以来,微流控纸基分析装置(又称纸基微流控装置)引起了研究人员的极大关注。基于其高灵敏度、低价格、体积小、轻便、易于操作、分析速度快和集成度高等特点,已经广泛应用于分子检测、环境监测、健康监测和食品质量安全监测等方面。另外,在纸基微流控装置上已开发出多种检测技术,如比色分析法、电化学分析法、荧光分析法、电致化学发光(ECL)分析法、化学发光分析法等
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量子点(QD)因独特的光学性质日益引起学者的关注[1],研究QD 的电子转移过程对于生化分析、半导体学等领域发挥巨大作用。迄今为止已研究了不同组成成分、不同形貌、不同聚集程度、不同介质中的QD 在电子/空穴转移过程、弛豫过程及光学性质的变化[2]。然而电流影响溶液中QD 行为的研究少见报道。
随着人生活水平的提高,糖尿病的患病率越来越高,已经发展成为目前严重危害人类健康的主要疾病之一,因此对血液中葡萄糖的定量、灵敏、特异检测对糖尿病的诊断和长期护理至关重要。另外,由于糖尿病后期会并发各种其它疾病,如乳酸中毒、酮中毒、糖尿病肾病等,这些疾病会严重威胁糖尿病人的生命,因此对血清中不同生物标记物的检测也逐渐显得尤为重要。
目前,尚无快速灵敏的低成本细菌检测技术问世。基于上述原因,结合课题组的前期工作,开发出结合有低毒性广谱抗菌与警示特性的双功能微生物指示剂。这种分析指示剂具备一定的抗菌性能,可以有效延长被测样本的保质期限,另一方面,当样本出现严重细菌污染时,又可以通过明显的变色反应加以警示,提醒人们及时清洗或处理,避免因误用污染用具,而出现各类食品、药品卫生安全问题。
通过分析单纳米粒子随机碰撞到电极表面上的瞬态电流,单纳米粒子碰撞已经成为研究单粒子电化学活性的一种普遍技术。然而,如果仅记录电化学电流,则仍然难以对碰撞事件中产生特定电流峰的个体进行识别和表征,从而阻碍了对其结构—活性关系的理解。本文报道了一种可以同时获取单个纳米粒子碰撞过程中光学和电化学信号的研究方法,其中电化学信号表示单纳米粒子的活性,光学信号揭示了同一个纳米粒子的大小和位置。
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