压电石英晶体生物传感器技术要点及展望

简介了生物传感器的分类,重点介绍了压电石英晶体生物传感器的基本原理、基本构成、检测流程、振荡电路、检测池的设计、固定化技术等内容,分析了压电石英晶体生物传感器的特点及研究中存在的不足,并对今后的研究方向提出一些看法与展望.     

石英晶体生物传感器在精密测量中的应用

石英晶体生物传感器近年来越来越多地应用于生物医学领域中的精密测量,包括检测多种微生物、检测体液蛋白质、测定靶基因序列、检测红细胞凝集时间和沉降速度等, 也用于和生物医学密切相关的环境监测和食品卫生检验。     

压电石英晶体传感器在单链及乙肝病毒检测中的应用

建立压电石英晶体传感器检测乙肝血液样品的方法。在石英晶体表面固定单链DNA,构建压电晶体DNA生物传感器,然后,分别与乙肝病毒的特异性片段和处理过的乙肝血液样品进行杂交反应。DNA传感器能较好地诊断出血清中的HBV病毒基因。压电石英晶体传感器操作方便、省时,且具有较好的准确度,在临床诊断中有很好的前景。     

压电石英晶体微天平在生物学上的研究进展

当前生命科学研究呈现为多学科交叉融会和多种新技术应用所形成的全方位体系,压电化学与生物传感是一个新兴的领域。生命过程伴随着生物分子的相互作用而产生质量的增减。压电石英晶体微天平(Quanz Crystal Microbalances,QCM)正是以其灵敏的压电质量传感功能及其简单的仪器装置、快捷的分析速度、低廉的检测成本等优点而博得生物学研究人员的青睐。近30年来,压电石英晶体微天平技术随着理论及仪器研制水平的提高,其在生物学领域的研究应用日新月异,已由过去单一的气相检测,发展成为能进行气液相检测、自动化程度高、能实现原位及在线检测的新型生物传感器。     

液体介质石英晶体谐振传感器

报导一种可以在液体介质中稳定振荡的石英晶体传感器，介绍其原理，探头结构以及振荡电路，并给出有关实验结果。     

压电石英晶体生物传感器新的固相化技术

1972年 Shons 等提出首先用抗原作为石英晶体微天平(QCM)的涂层。20世纪90年代以来,发表了许多有关这一课题的论文。传统的方法用于抗体固相化在压电石英晶体的金表面,包括涂以蛋白质 A、硅烷化反应、通常用氨基丙基乙氧基硅烷以及戊二醛活化反应。不同的聚合物包括乙烯亚胺或聚合膜亦曾被应用。其他的方法包括脂类、血浆聚合膜等。新的固相化技术主要的有:抗生物素蛋白-生物素系统固相化法(immobilization viaavidin-biotin system)及基于自组装单层固相化法(immobilization based on self-assemblemonolayers)。1997年 Caruso 等提出了基于单层或多层 DNA 膜的方法用于 DNA 探针的固相化反应。此单层膜由生物素-DNA 与连接抗生物素蛋白质结合(通过水溶性盐碳化二亚胺,简称EDC)及 N-羟基琥珀酸亚胺(NHS)至预先经3,3’二硫代二丙酸修饰的晶体金表面(图1,     

压电生物传感器

虽然压电效应在上一世纪业已发现,但是压电石英晶体在化学传感器中的应用却是1995年Sauerbrey导出了频率-质量关系式之后才实现的.1964年King报道了第一个压电石英晶体检测器.至今,压电石英传感器已广泛用于气体、液体试样分析.我国姚守拙等人在压电石英晶体的分析应用领域率先进行了大量的研究工作.根据Sauerbrey方程,结合生物体中某些高选择反应,通过对石英晶体表面进行修饰,使其能选择性地与被检测物质作用,便可制成压电生物敏感元件(或压电生物传感器).1972年Shons首次用抗原涂膜压电晶体来检测溶液中的抗体,由于当时技术的限制及人们对该类传感器认识不足,未能得到较好地发展,直到本世纪80年代中期才为人们所重视.目前国外对此新领域的研究非常活跃,但国内尚未见压电生物传感器方面的研究报道.现对     

一种新的人绒毛膜促性腺素压电免疫传感器

在石英晶体金电极上,通过半胱胺、羧基化的碳纳米管(CNTs)固定鼠抗人绒毛膜促性腺激素β-hCG抗体构建一种新的石英晶体压电免疫传感器,与仅采用半胱胺构建的传感器比较,该传感器具有灵敏度高,线性范围宽,操作简单并能实时监测的优点。传感器的检测下限为0.01mIU/mL,在0.06～149.12mIU/mL内有很好的线性关系。     

石英晶体温度传感器的应用

介绍了石英晶体温度传感器的主要性能指标。分析了石英温度传感器非线性、频率不确定度、过热效应等因素对温度测量的影响。成功地研制了采用Y +5°切的石英晶体温度传感器的温度计 ,其温度分辨力达到 10 -4 ℃。     

音叉式石英晶体微差压传感器

简要介绍了一种测量范围为－２０～２００Ｐａ,准确度为０．１％ＦＳ,工作温度为－５０～８５℃的音叉式石英晶体微差压传感器的设计和制作原理。和其它形式的微差压传感器比较,它具有灵敏度高,稳定性好,输出频率信号等特点,广泛用于差压、流量等参数测量。     

DNA生物传感器的进展

DNA生物传感器是分子生物学与微电子学、电化学、光学等相结合的产物 ,它将在生命科学与信息科学之间架起一道桥梁 ,成为DNA信息分析检测最重要的技术之一。简要介绍了电化学DNA生物传感器、压电石英晶体DNA生物传感器、光学DNA生物传感器的结构原理     

染料吸附法测定压电石英晶体表面积

利用液隔电极式压电传感器实时监测阳离子染料吖啶橙在石英表面吸附过程中的质量变化 ,求得吖啶橙在石英表面的吸附平衡常数、吸附速率常数、解吸速率常数分别为 :K =6 .5 9× 10 4mol-1.dm3 、ka =79.5mol-1.dm3 .s-1,kd=0 .0 0 12 2s-1(pH=8.5 )。吸附平衡常数随溶液 pH增加而增加 ,在 pH =8.5时达到最大值而后下降。参照溶液差减法所得吸附等温线 ,估算出压电石英晶体的实际表面积为其几何面积的 3.77倍。     

石英晶体微天平传感的酶联免疫分析法测定免疫球蛋白IgM

结合酶联免疫分析技术与石英晶体微天平检测技术,发展了一种基于石英晶体微天平传感的免疫传感器用于测定血液中免疫球蛋白IgM的量.羊抗人IgM抗血清通过氨基硅烷化共键固定在石英晶体表面上,采用竞争吸附免疫分析法,以辣根过氧化物酶(HRP)标记的IgM作标记物,N-四甲联苯胺(TMB)和H2O2作酶的底物.结合在石英晶体微天平上的酶标记物催化TMB氧化形成沉淀,使石英晶体微天平的振荡频率发生改变,据此测定标记物HRP-IgM和IgM的量.实验优化了分析条件下,对IgM的检测范围为0.03μg/mL to 7μg/mL,它具有仪器简单、操作方便、灵敏度高等优点.     

石英晶体微天平监测混合表面活性剂的吸附过程

利用液隔电极式石英晶体微天平实时监测了阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂及其混合物在石英表面吸附过程中的质量变化,结果表明:混合表面活性剂体系的吸附平衡常数和吸附量较纯组分有明显的增加,但吸附速率有所下降。混合表面活性剂之间存在协调吸附机理,在低浓度区间尤为显著。