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DNA生物传感器

1 引言生物传感器是利用某些生物活性物质具有的选择识别待测生物化学物质的能力制成的传感器。到目前为止 ,有多种基于分子水平上的生物传感器和生物监测技术如PCR、抗体检测和抗原检测技术等已在临床诊断、医学科研领域广泛应用。然而 ,上述技术要么对样品要求较高 ,要么对仪器要求很高 ,从而在某些方面离较为理想的生物传感器和监测技术还有一段距离。另一方面 ,随着对基因的深入透彻的研究和人类基因全序列的测序工作的顺利实现 ,人们对核酸这一遗传物质的载体在生物监测方面的前景十分看好 ,于是有关DNA生物传感器的各种构想、设计也应运而生。DNA生物传感器是将核酸作为分子识别及检测层并与各种物理的、化学的换能器相结合而产生的一种可以在物质分子水平上进行快速检测、监控的微量分析技术。DNA生物传感器在稳定性、可重复性、快速性、便捷性、灵敏度等方面所表现出的优越性 ,使得它成为当今生物分析测量领域的热点。2 原理与结构DNA生物传感器依据DNA分子...  (本文共3页) 阅读全文>>

陕西师范大学
陕西师范大学

多标记DNA探针的制备及其在DNA电化学检测中的应用研究

DNA是遗传信息的载体,因而高灵敏度、高选择性的检测特定碱基序列的DNA在临床诊断、病理学和遗传学的研究中具有重要意义。在众多的DNA检测方法中,电化学DNA生物传感器凭其廉价、简单、便携等优点在DNA的检测方法研究中表现出极大的潜力。一般来说,目标DNA在样品中的含量都较低,所以有必要通过信号放大的方式来提高传感器的灵敏度。金纳米粒子是一种颗粒尺寸在纳米级的金原子的集合体,因其具备特殊的光学、电学等物理性质而广受关注。在生物传感器制备中,金纳米粒子也广泛的作为信号物质或信号物质的载体以达到放大检测信号、提高灵敏度的目的。本工作构建基于金纳米粒子信号放大的电化学DNA生物传感器实现了目标DNA的高灵敏度检测。第一章绪论本章简要概述了电化学生物传感器的原理和分类,特别是基于电化学交流阻抗技术的电化学DNA生物传感器的原理及应用。此外,对丝网印刷电极和金纳米粒子在DNA生物传感器制备中的应用做了简单评述。最后阐明了本论文的选题背景、...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

《生物技术通讯》2000年01期
生物技术通讯

DNA生物传感器及其研究进展

随着基因结构与功能研究的不断深入 ,特别是人类基因组计划的发展 ,基因的分离及分析检测在卫生防疫、医学诊断、药物研制、环境科学及生物工程等领域发挥着越来越重要的作用。许多新的生物技术的开发 ,为发展高灵敏、高特异性的生物分析检验方法注入了活力 ,已引起国内外生物分析工作者的广泛关注。其中利用DNA分子间的特异性互补配对规律 ,研究对特定核酸序列 (基因片段 )实现快速分析的新方法———DNA生物传感器 ,为分子生物学研究提供了全新的基因检测技术。它与传统的标记基因技术方法相比 ,具有快速、灵敏、操作简便、无污染 ,并具有分子识别、分离纯化基因等功能 ,已成为当今生物传感器领域中的前沿性课题。1 DNA生物传感器的设计原理及其分类DNA生物传感器是一种能将目的DNA的存在转变为可检测的电、光、声等信号的传感装置。DNA生物传感器和其它的生物传感器一样 ,包含两部分[1~ 3] ,即分子识别元件 (DNA)和换能器。识别器件主要用来...  (本文共9页) 阅读全文>>

华东师范大学
华东师范大学

基于电化学扫描显微镜的生物传感技术的设计与研究

自从1953年Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构以来,各学科掀起了DNA研究的热潮,随着分子生物学学科逐步建立,这个热潮直到现在仍然持续高涨。人类基因组草图的绘制完成更是标志着生命科学的发展正式进入了后基因组时代,它让我们从一个崭新的角度去认识疾病以及理解人类的起源与进化。而怎样去研究如此众多的基因在生命过程中所扮演的角色成了全球生命科学的共同课题。所以,建立一种微型化的、快速的、高灵敏度、高通量的检测技术就显得格外重要了。这些客观需求推动了DNA芯片的诞生和发展。电化学扫描显微镜(SECM)是由Bard于1989年提出的一种具有高空间分辨度的新型扫描探针显微镜。由于其具有“化学灵敏性”,所以不仅可以表征导体和绝缘体的表面形貌,而且可以分辨基底表面的电化学活性,研究固定在基底上的能够产生电活性物质或者本身带有电荷的生物分子和细胞。SECM弥补了其他扫描技术,例如扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM),不能直...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

金薄膜电极表面修饰纳米ZrO_2的DNA电化学生物传感器的构建及应用

DNA作为生物遗传信息的存储和表达载体,是建构细胞内其他化合物如蛋白质等的基础,故而DNA分析检测在基因遗传、分子诊断、病因病理、食品安全、环境保护、法医鉴定等领域都具有特殊的重要性。基于电化学检测方法的简单、快捷、灵敏、低消耗等特点,DNA电化学生物传感器应运而生,现已发展成为目前DNA研究领域中最密集最热门的一种,也已成功用于某些DNA实际样品的检测中,在基因检测和治疗等方面具有广泛的应用前景。近年来,随着纳米科学技术的发展,基于纳米材料所具有的诸多优势,如极大的比表面积、纳米级尺度、优异的光电磁学性质以及灵活的表面化学等,越来越多的纳米材料用于制备选择性好、灵敏度高以及微型化的DNA电化学生物传感器,实现高效DNA检测。本论文便是在此背景下展开的,利用纳米氧化锆颗粒修饰光化学定域法制备的尺寸可控的金薄膜微电极构建一种快速高效的便携式DNA电化学生物传感器,并以p53寡核苷酸链作为检验其应用的实际基因,主要包括以下几个部分:...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>

福州大学
福州大学

微流控芯片DNA生物传感器的研究

本论文主要研究基于微流控芯片新型DNA生物传感器的构建,以建立一种新的快速、高效、高灵敏度和强抗基体干扰的DNA分析方法用于临床诊断。主要内容包括:(1),构建了一种新的非标记型微流控芯片生物传感器。所构建的微流控芯片生物传感器集合了微流控芯片、电驱动的进样模式、纳米磁性粒子和“三明治”杂交策略的优点,可用于对目标DNA进行非标记检测。所构建的DNA生物传感器不但具有快速、简单、低成本、可重复使用和抗基体干扰能力强等优点,而且还具有更好的单碱基错配识别能力,对单碱基错配DNA的识别因子达到3.58-4.54。利用此传感器,我们成功地检测了人工唾液样品和人工血清样品中与口腔癌有关的DNA序列,检测限为56 pM,6次测定信号的相对标准偏差小于5%,回收率为92-106%。(2),结合在线场放大的进样模式构建了一种可同时检测两种不同DNA序列的新型高灵敏度微流控芯片DNA生物传感器。所构建的微流控芯片DNA生物传感器不但可同时检测两...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>