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光纤生物免疫传感器原理及关键技术研究

0 引言基于光学原理的生物免疫传感器 ,是直接将抗体抗原免疫反应转变为可检测的连续信号 ,省去了对抗体或抗原蛋白分子的标记过程 ,保持了蛋白的生物活性 ,活动元件少、无电接触、抗电磁干扰能力强 ,通过参数控制 ,能够获得很高的稳定性 而且能实现原位、实时地对抗体抗原结合过程进行表征 ,对免疫分析中抗体抗原结合动力学研究有非常大的帮助 ,是当前生物传感器领域竞相研究的热点[1~ 4 ] 利用薄膜光学干涉技术检测生物免疫反应形成生物膜的厚度 ,实现对生物免疫反应过程的监测是一种不同于以往的新思路 众所周知 ,抗体和抗原都是具有生物活性的蛋白质 ,具有一定大小的分子量和体积 抗体与抗原蛋白结合时 ,由于特定的结构 ,决定了其结合的特异性 那么 ,如何利用高精度薄膜厚度测量技术直接测试大量蛋白分子聚集时形成蛋白生物膜的平均厚度或抗体抗原结合时生物膜平均厚度或折射率的变化 ,是该方法的核心技术 利用生物膜层反射光谱分析技术Ri...  (本文共5页) 阅读全文>>

《重庆医学》2005年05期
重庆医学

生物传感器现状与展望

生物传感器技术被列为迈向21世纪五大医学检验技术之一,是现代生物技术与微电子学、化学等多学科交叉结合的产物。生物传感器技术检测农产品中激素、农药等残留,具有精确度和灵敏度高、特异性强、响应和检测迅速,操作简单、携带方便等优点[1]。国内外目前已成功研制和开发了检测激素、抗生素、农药的多种生物传感器,有的已经普及[2]。以下重点阐述生物传感器的原理、发展历程和现状,并对生物传感器的发展作一展望。1生物传感器的原理生物传感器由分子识别元件和信号转换器组成,分子识别元件即是感受器,它由生物活性物质构成,直接和待检测物质接触,具有分子识别能力,有的还能够放大反应信号。现在识别元件已不仅仅限于生物活性物质,某些具有模仿生物分子识别功能的化学分子也用于识别元件的构建。信号转换器则是换能器,它属于电化学或光学检测元件,它可以将生物识别事件转换为可检测的信号[3]。当被分析物中特异性的待测物与分子识别元件结合后,其产生的复合物、光、热等就被信号...  (本文共4页) 阅读全文>>

《黑龙江畜牧兽医》2005年06期
黑龙江畜牧兽医

生物传感器的研究进展

生物传感器研究和开发的目的是向社会提供采用生物传感器原理的新仪器和分析控制方法。Clark和Lyons最先提出生物传感器的设想,到现在为止国际上研究成功的酶传感器有几十种,如葡萄糖、乳酸、胆固醇和氨基酸等传感器。唐芳琼等研制的纳米增强葡萄糖传感器,开辟了制备直接电子传递第3代生物传感器的新途径和纳米颗粒应用的新领域。BOD(生化需氧量)生物传感器在国外已有商品面市,如LiYR等[1]设计的流通型BOD生物传感器、YangZ等[2]研制的微型BOD固态电极、杜晓燕等[3]研制的SXI-1型BOD自动测定仪,检测水质的效果令人满意。各种免疫传感器的研制已经获得初步成功,如压电免疫传感器、场效应晶体管(FET)生物传感器。目前,光纤生物传感器的应用越来越广泛,而且随着聚合酶链式反应技术(PCR)的发展,应用PCR的DNA生物传感器也越来越多。1生物传感器的概念与种类生物传感器是由固定化生物物质(酶、蛋白质、抗原、抗体、生物膜等)做敏感...  (本文共3页) 阅读全文>>

《化学研究与应用》2005年03期
化学研究与应用

酶生物传感器中酶的固定化技术

早期的酶分析法是在水溶液中进行的,由于酶在水溶液中很不稳定且只能与底物作用一次,难于重复利用。为此发展了酶的固定化技术,继而发展了酶生物传感器技术。1962年Clark等[1]首次在氧电极的基础上提出了酶传感器的原理与设计,1967年Updik和Hick[2]研制出第一个以铂电极为基体的葡萄糖氧化酶传感器。此后,酶生物传感器技术迅速发展成为生物、化学、物理、医学和电子技术等多学科互相渗透的高新技术,广泛应用于生物、医学、环境监测、食品、农业科学等领域[3-6]。1酶生物传感器酶生物传感器是将酶作为生物敏感基元,通过各种物理、化学信号转换器捕捉目标物与敏感基元之间的反应所产生的与目标物浓度成比例关系的可测信号,实现对目标物定量测定的分析仪器。与传统分析方法相比,酶生物传感器具有独特的优点:(1)选择性高,能够直接在复杂试样中进行测定;(2)反复多次使用;(3)响应快;(4)体积小,可实现在线监测;(5)成本低,便于推广普及。酶生物...  (本文共4页) 阅读全文>>

《食品研究与开发》2005年01期
食品研究与开发

生物传感器及其在食品工业中的应用

随着生物技术的发展和计算机等科学的应用,产生了新一代的分析工具——生物传感器(Biosensor),揭开了无试剂分析的序幕,导致了分析领域的一场革命。生物传感器是一个典型的多学科交叉领域,专业名词尚未统一,一般用构成成分命名,如酶电极、酶热敏电阻、生物光纤、生物芯片等等。食品工业中需要测定食品成分,监测及控制食品加工生产过程和检验食品质量,而食品的组成成分极为复杂,要在众多成分共存的情况下测定其中某一种成分,常常需要繁杂的前处理过程,费时、费力。生物传感器的问世,不仅使食品成分分析测定快速、低成本、高选择性成为可能,而且实现部分食品生产的在线质量控制,给人们带来了安全可靠及高质量的食品。[1]生物传感器(Biosensor)是由固定化并具有化学分子识别功能的生物材料、换能器件及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器的工作原理是待测物质经扩散作用进入固定生物敏感膜层,经分子识别而发生生物学作用,产生的信息如光、热、音等被相应...  (本文共2页) 阅读全文>>

《发酵科技通讯》2005年03期
发酵科技通讯

利用生物传感器测定氨基酸

1生物传感器测定氨基酸的原理 生物传感器由酶和微生物等的生体触酶和物理化学装置构成。物理化学装置用各种离子选择性电极、半导体元件、热敏电阻、光子计算机等。根据用物理化学装置测定与生体有关的生物化学反应生成或消耗的化学物质、热、光等这一原理。生物传感器采用共有结合法把生物体触媒固定在合成高分子膜上或天然高分子膜上的方法和生物体触媒包括埋在高分子凝胶膜中的方法。这类固定化的生物体触媒的膜称为生物功能性膜,把它装在电极感应膜上构成电极型的生物传感器。将这种生物传感器插人待测定物质的试液中,在生物功能性膜上进行反应,这时电极上有测定可能的电极活性物质和电极感应物质的消耗与生成,测定电极上的电流和电位可间接测定要测的对象物。即生物功能性膜起分子识别部位的作用,电气化学装置起转换器作用。 电气化学装置采用各种离子或气体选择性电极,用这种电极使化学信号转换为电气信号。这种变换方法有电流法与电位法。电流法用氧电极或过氧化氢电极从与反应有关的物质...  (本文共2页) 阅读全文>>