生物传感

摘要： 仿生固态纳米孔的设计灵感来源于生物离子通道,它不仅具有生物离子通道的性能,同时具有良好的加工性能和可控的表面化学性能,克服了生物离子通道的性能仅存在于活的细胞膜中的问题,具有广阔的应用前景。仿生固态纳米孔作为生物传感器的电学转化元件实现了对纳米尺度物体的分析能力,与传统的生物分子检测方法相比,基于仿生固态纳米孔的生物传感器具有微型化、灵敏度和特异性高、分析速度快、免标记、操作简单等显著的优点,对医学、分析生物化学和生物技术起着至关重要的作用。本文阐述了近年来仿生固态纳米孔在生物传感方面的研究进展,并对其发展前景及面临的挑战进行了讨论。

摘要： 近年来,金纳米结构因为具有高比表面积、表面易于修饰、优良的生物相容性以及表面等离子体共振等独特性质而备受研究者们的青睐,基于金纳米结构独特的光学特性,可以作为优良的光学探针应用于化学和生物传感。为了更好的了解金纳米结构在现代科学中的重要作用,总结金纳米结构在传感器中的应用十分必要,因此本文主要综述了近几年金纳米结构作为光学探针在生物和化学传感方面的应用,并对金纳米结构未来的发展前景进行了展望。

摘要： 本文利用噬菌体展示技术将金结合肽展示在噬菌体M13主要衣壳蛋白(gP8)之上,构建了金结合肽展示的基因改造噬菌体M13(GMM13),并将这种基因改造噬菌体作为矿化成核模板在其表面沉积金,得到金-基因改造噬菌体复合物。利用壳聚糖将金-基因改造噬菌体复合物与辣根过氧化物酶(HRP)包埋修饰到玻碳电极上用于过氧化氢检测。修饰电极对过氧化氢具有高灵敏响应,线性范围2.5μmol/L~60 mmol/L,检测限为0.32μmol/L(S/N=3)。HRP/纳米金-噬菌体复合物/壳聚糖修饰玻碳电极对底物信号响应符合Michaelis-Menten动力学方程,K_(m)^(app)值经计算为0.3 mmol/L,说明该电极对底物具有高亲和性及高灵敏度。交流阻抗测试表明,HRP/纳米金-噬菌体复合物/壳聚糖修饰电极R_(et)值显著小于HRP/金纳米颗粒/壳聚糖修饰电极和HRP/壳聚糖修饰电极,说明该电极更有利于电子传递。不同修饰电极对过氧化氢响应信号比较结果表明,金-基因改造噬菌体复合物构建的酶电极与纳米金修饰的同类酶电极相比具有更高的灵敏度,相同底物浓度下可获得数倍的电流信号提升。过氧化氢酶电极的示例证明,金-基因改造噬菌体复合物作为一种酶电极修饰材料可显著提高电极导电面积,增大酶有效固定位点,从而获得显著的信号增益。

摘要： 电化学传感器界面改造是提升其检测性能的重要途径。其中,增强电化学传感界面的生物相容性和导电性,是电化学传感器发展遇到的一个重大挑战。本文基于一步原位还原法制备的WS_(2)@Au量子点(WS_(2)@Au QDs),对玻碳电极表面进行功能化,用于氧化还原酶的固定,实现了高性能生物传感的构建。借助WS_(2)@Au QDs良好的生物相容性及导电性特性,WS_(2)@Au QDs有效保护了葡萄糖氧化酶(GOx)的催化活性,同时促了进GOx与电极间的直接电子转移,其电子转移速率常数达到2.25 s^(-1)。基于该传感器对葡萄糖良好的电催化作用,该方法被成功用于葡萄糖的检测,其线性范围为5~50μmol/L,检测限为1.5μmol/L,且该传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性。WS_(2)@Au QDs在生物传感器的界面改造方面,具有潜在的重要应用前景,其为构建高性能生物传感器奠定了良好的研究基础。

摘要： 基于模式识别的交叉响应传感阵列是化学/生物传感的发展趋势之一。传统的生物传感基于“锁钥模式”原则,通过巧妙的设计来建立具体的反应机理,使用一种传感器特异性检测一个靶标物。此类传感器往往需要大量而繁琐的合成工作,并且难以实现对多种分析物的大规模检测和识别。如何消除和克服干扰物种的影响更是其主要问题,尤其是当遇到一组结构或物理化学性质相似的分析物时,基于“锁钥模式”的检测结果可能会表现出假阳性。受哺乳动物嗅觉和味觉系统的启发[1],使用一系列非选择性传感器构筑“化学舌”的策略是解决以上问题的有效方法之一。

摘要： 在过去50多年中,磁性纳米粒子(MNPs)由于其可协调的磁性、非侵入性、易操控性和良好的生物相容性等优点得到了广泛的关注。从具有复合结构或不同形状的MNPs的合成方法到与MNPs相关的大量表征技术,其应用领域也与我们的生活紧密相关。然而,MNPs的复杂磁行为受到多种参量的影响,包括粒径、成分、形状和结构等。基于此,通过调节MNPs的主要参量提高其磁功能效果对后续的材料设计和应用具有重大的参考意义。其中,二价过渡金属离子的掺杂是影响MNPs各种磁性能(如磁矩(μ)、饱和磁化强度(M_(s))、矫顽力(H_(c))、磁晶各向异性(K)和弛豫时间(τ_(N)和τ_(B))等)重要参量之一。因此,本文着重介绍了通过向磁性纳米材料中掺杂过渡金属离子来精确调控其磁性的相关机理研究,并介绍了掺杂过渡金属离子的MNPs在生物成像检测(磁共振成像和磁性粒子成像)、药物精准递送和肿瘤治疗以及生物传感方面的潜在机制和所取得的最新进展,最后总结了目前MNPs所面临的一些挑战以及未来发展的趋势。

摘要： 簇状规则间隔短回文重复序列(CRISPR)和CRISPR相关蛋白(Cas)不仅在基因工程领域炙手可热,而且正发展成为核酸精准检测领域的新利器。得益于Cas蛋白对核酸序列的特异性识别以及部分Cas蛋白的附属切割活性,Ⅱ类CRISPR/Cas系统在体外诊断及现场即时检测领域独具优势。该综述简要介绍了CRISPR/Cas系统的工作机理,重点总结了近3年基于不同信号读出方式的CRISPR/Cas生物传感平台在分子诊断领域中的应用。

摘要： 气凝胶是一种由纳米粒子或聚合物分子链组成的具备三维纳米结构的多孔材料,具有低密度、高孔隙率、高孔体积和高比表面积等特点。早期气凝胶由于自身优异的隔热性能被广泛应用于航空航天、石油化工和建筑保温等领域。随着研究人员不断地深入探索,气凝胶的应用领域得到了极大的拓展,尤其是传感领域,气凝胶在此领域的应用具有一定的潜力。本文主要论述了气凝胶在氧化性气体、还原性气体、挥发性有机化合物(VOCs)气体、体内生物分子、药物、无机污染物、有机污染物以及其他传感领域的最新应用情况,充分论述了各类传感材料的制备原理和传感机制,简要说明在相关领域的应用潜力,提出今后的研究工作主要以解决气体传感性能差、孔隙结构调控难、应用领域不广泛等问题为重点。最后,立足于目前传感气凝胶及其复合材料的发展趋势,对今后传感气凝胶新的存在形态、更优异的传感性能进行了展望。

摘要： 6?生物传感AI算法融合的中医过敏/平和体质差异靶点科学解码王琦院士提出的体质辨识是实现慢病防治关口前移和“疾病共同预防”的重要抓手.北京中医药大学吴志生教授研究团队以临床真实世界样本为研究载体,创建了半导体材料芯片、人工智能新算法、分子对接及斑马鱼生物模式的关键技术集成,首次实现了基于中医(过敏)体质的生物传感与人工智能算法技术融合.

摘要： 近日,中国科学院化学研究所的研究人员从高分子/纳米颗粒相互作用调控角度出发,将高度枝化的二氧化硅纳米颗粒引入到适度化学交联的聚合物胶网络,发展了一类高含水量的纯弹性纳米复合水凝胶材料。聚合物水凝胶,作为一类通过化学交联或物理相互作用形成的高分子三维网络,因具有类似于生物组织的高含水量而表现出优异的生物相容性,在组织工程、药物释放、生物传感等领域展现出应用潜力。

摘要： 21世纪是以生命科学为主导的时代，生物分析化学在生命科学的研究和应用中将扮演越来越重要的角色，对解决关系国计民生的一些重大问题（如疾病诊断与治疗、食品检测、环境监测、生化预警、后基因组学研究等）具有重要的理论价值和现实意义，是国家中长期发展规划中的前沿领域。生物传感方法和分析技术也面临着新的需求与挑战，对分析科学与生物检测技术提出了更高的要求。针对与生命科学相关的小分子、生物大分子及细胞层次的分析难题，在新型石墨烯纳米材料的合成、结构与功能的关系，分子与纳米层次生物电化学界面的可控构建及界面信号转导机制等基础问题方面开展系统深入研究，建立了系列高分辨细胞内分子成像、电化学-SPR联用细胞成像和单分子纳米孔分析等高通量生物分析技术，发展了单细胞分子水平实时、原位生物传感的新原理、新方法和新仪器，对生命过程中的单细胞结构单元与功能属性的揭示提供有力工具，为环境检测、疾病预警与诊断等重大需求问题的解决提供直接有效的现场分子检测技术。

摘要： 生物传感体系通常由特异的生物识别元件、信号传导元件及生物识别界面组成.而传感体系的高选择性及灵敏度与特异的生物识别作用密切相关.以功能化核酸(如核酸适配体、核酸酶等)及多肽作为特异的生物识别元件,并结合比色、荧光、电化学等可以实现金属离子、生物活性小分子、蛋白质及多糖等的检测.这里将简要介绍在生物活性金属离子、生物毒性金属离子、关键生物活性小分子、蛋白质、酶及多糖检测、监测等的部分研究进展.并进一步探讨在临床转化中的研究。

摘要： AIE材料是一种先进的功能材料，在实际应用中表现出优秀的荧光性能，相对于传统的ACQ荧光材料，其在聚集态上具有无可比拟的应用优势。由于其学术价值和应用前景，AIE的研究吸引了许多科学家和技术人员参与其中。在此，总结了这几年这个领域的研究进展，并从基础研究出发，研究AIE过程的基础问题，列举了几种不同的AIE分子，讨论了结构与性质之间的关系，对AIE机理有着不断加深的理解，揭示了分子内运动受限(RIM)是导致AIE现象的主要原因。同时将AIE材料引入到诸多的高科技领域中，介绍了AIE材料作为一种先进材料在光电与生物传感等方面的应用。

摘要： @@卟啉是与生命过程密切相关的一类共轭有机化合物。它可以用来模拟许多重要的酶，如辣根过氧化酶，细胞色素c，一氧化氮还原酶等[1]。近年来，卟啉功能化纳米材料用于催化和生物传感受到了广泛的关注。这些材料具有良好的电化学和光电化学性质，为生物仿生催化和传感提供了很好的平台，构建了电化学传感器和光电化学传感器。

摘要： 纳米材料是上个世纪九十年代初发展起来的一种新型材料,由于其自身诸多的优异性能,被广泛应用在生物医学、化工催化、军事等多个领域.其中周期性纳米材料是纳米材料科学领域的研究热点之一,周期性纳米材料具有等离子共振的特殊光学性质,由于材料表面的折射率随着附着生物分子质量而变化,使得材料的共振峰随之变化,这种共振曲线的动态变化可以反映生物分子相互作用的特异性信息,可以用于实时观测蛋白质、多肽,甚至细胞间相互作用,在生物传感技术领域具有重大需求,因此对于周期性纳米材料的制备具有重要意义.在本文中通过改变纳米颗粒的结构，即制备带有中空结构的纳米颗粒来提高纳米颗粒受到的超声辐射力，从而实现了超声辐射力对纳米颗粒的操控。

摘要： 建立了一种基于自研制多通道电化学传感系统和多通道生物传感电极阵列的表观遗传学分析平台,结合DNA纳米技术,开展了一系列基于基因甲基化修饰和羟甲基化修饰的分析检测.应用该方法,通过对特定疾病相关的甲基化修饰标志序列分析,建立了效果显著且性能可靠的检测技术.

摘要： "单细胞生物学"是未来若干年生命科学发展的一个重要研究方向.分析化学能否提供准确可靠的分析方法和仪器设备,满足"单细胞生物学"未来发展的需要,是对分析化学学科发展的一个重要的机遇与挑战.单细胞的生物传感与成像分析提供了单细胞组成、结构和性质方面的丰富信息，使人们能够更好地在分子水平上了解生物分子在活细胞中的功能和作用，认识重要生物过程和信号传导机制，对及时发现疾病早期的分子异常及病理演变

摘要： 有毒化学物质的识别和毒性效应评估是当前毒理学发展前沿，而低剂量效应和复合效应加大了有毒化学物质研究和控制的难度，对经典的剂量效应关系提出了严重挑战。国际上已有的毒性评价体系仅限于纯化学品的毒性筛查，并未涉及复杂基质及未知物的识别与毒性评价，难以用于实际环境和食品等体系。此外，如何从分散的、不系统的和低效率的个别化学毒物发现发展到高通量、系统的筛选，也是迫切需要解决的重要问题。本报告将讨论如何把微量复合污染物识别与毒性评价结合一体的思路，在建立复杂体系效应导向的毒物筛查与识别新方法和基于信号通路的新型生物传感技术基础上，发展高通量多功能成组毒理学分析方法体系，为未知毒物的筛选及复合毒性效应等提供全新的技术与通用平台。

摘要： 本文对表面等离子体共振技术在微痕量爆炸物检测上的优势与存在的问题进行了探讨,并指出了表面等离子体共振技术应用于实际办案可能的发展方向.表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)是一种物理光学现象.基于该原理的分析检测方法具有灵敏度高、响应快、免标记等特点.本文简要介绍了表面等离子体共振原理及基于该原理的不同分析方法,对其在微痕量爆炸物检测中的研究成果进行了综述.这一分析方法可在天然条件下实现无损、实时、原位、动态测量,已被广泛应用于生物学、医学、化学、法庭科学等领域.

摘要： 本文对表面等离子体共振技术在微痕量爆炸物检测上的优势与存在的问题进行了探讨,并指出了表面等离子体共振技术应用于实际办案可能的发展方向.表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)是一种物理光学现象.基于该原理的分析检测方法具有灵敏度高、响应快、免标记等特点.本文简要介绍了表面等离子体共振原理及基于该原理的不同分析方法,对其在微痕量爆炸物检测中的研究成果进行了综述.这一分析方法可在天然条件下实现无损、实时、原位、动态测量,已被广泛应用于生物学、医学、化学、法庭科学等领域.

摘要： 本发明公开了一种光学生物传感器，包括：生物感测单元，该生物感测单元被配置为接收输入光学信号并产生感测光学信号，该感测光学信号的波长根据检测生物材料的结果而变化；和光谱仪，该光谱仪包括多个环形谐振器，所述多个环形谐振器用于根据波长划分感测光学信号并分别产生多个输出光学信号。

摘要： 一种生物传感检测条包括一基片以及至少一测试部，所述测试部包括一第一电极，一第二电极，一第一延伸条，一第二延伸条，一第一接触垫，一第二接触垫以及形成在基片上的一反应区，所述第一延伸条电性连接至所述第一电极以及第一接触垫，第二延伸条电性连接至第二电极以及第二接触垫，反应区覆盖有试剂，所述试剂至少与第一电极及第二电极的其中之一接触。本发明还涉及该生物传感检测条的生物传感检测装置。

摘要： 生物传感器包含：作用极(101)、与作用极(101)对置的对置极(102)、通过布线与作用极(101)连接的作用极端子(103)及作用极参照端子(10)，以及通过布线与对置极(102)连接的对置极端子(104)。通过采取至少三电极构造，可以不受作用极侧的布线电阻影响地进行目标物质的测量。

摘要： 本发明提供了一种生物传感器芯片测量机及其测量方法，该生物传感器芯片测量机通过使用极少量的样本即可在短时期内获得精确的测量结果。生物传感器测量机(20)包括电源(21)，电源(21)与调压器(22)、测量装置(23)和控制器(24)连接以供应电能。当生物传感器芯片(1)与生物传感器测量机(20)连接并且被施加电压时，所述测量装置开始测量生物传感器的电流值。当测得的电流值或测得的电荷值大于参考值时，根据控制器(24)发出的指令终止所述测量；而当测得的电流值或测得的电荷值小于所述参考值时，根据所述控制器的指令继续该测量。

摘要： 生物传感器包含：作用极(101)、与作用极(101)对置的对置极(102)、通过布线与作用极(101)连接的作用极端子(103)及作用极参照端子(10)，以及通过布线与对置极(102)连接的对置极端子(104)。通过采取至少三电极构造，可以不受作用极侧的布线电阻影响地进行目标物质的测量。

摘要： 本发明公开了一种光学生物传感器，包括：生物感测单元，该生物感测单元被配置为接收输入光学信号并产生感测光学信号，该感测光学信号的波长根据检测生物材料的结果而变化；和光谱仪，该光谱仪包括多个环形谐振器，所述多个环形谐振器用于根据波长划分感测光学信号并分别产生多个输出光学信号。

摘要： 本发明提供一种生物传感器，具有：取得部，其用于通过粘贴于生物的电极取得生物的生物信息；存储器，其用于存储取得的生物信息；以及控制部。控制部在动作确认模式中将取得部取得的生物信息通过无线发送至外部。控制部在通过无线自外部接收到记录开始指示的情况下，转变为生物信息记录模式，并且将取得部取得的生物信息写入存储器。由此，能够在开始生物信息的正式测量之前确认能否正常取得生物信息。

摘要： 本发明公开一种生物传感器的制造方法、生物传感器及生物传感器的应用，涉及生物传感器技术领域。通过对高K材料层表面进行羟基化工艺处理，增加高K材料层表面羟基的数量，进而增加固定探针分子的官能团，实现对待测物的高灵敏度、高特异性检测。所述生物传感器的制造方法包括：提供一具有高K材料层的生物敏感器件，利用羟基化工艺在高K材料层表面进行羟基化处理。所述生物传感器的制造方法应用于制造生物传感器，所述生物传感器应用于生物活性物质的检测。

摘要： 一种生物传感检测条包括一基片以及至少一测试部，所述测试部包括一第一电极，一第二电极，一第一延伸条，一第二延伸条，一第一接触垫，一第二接触垫以及形成在基片上的一反应区，所述第一延伸条电性连接至所述第一电极以及第一接触垫，第二延伸条电性连接至第二电极以及第二接触垫，反应区覆盖有试剂，所述试剂至少与第一电极及第二电极的其中之一接触。本发明还涉及该生物传感检测条的生物传感检测装置。

摘要： 本发明提供一种生物传感器、生物传感芯片以及生物传感装置。生物传感装置，包括具有多个包含作用极和对置极的生物传感部的生物传感器，和信号处理电路。其中，该信号处理电路通过在多个生物传感部的各自的作用极一对置极之间分别施加不同的电压，从而测量从作用极电极流出的电流，并根据该电流值特定出测量对象物质的浓度。