核酸信号放大策略在电致化学发光生物传感器中的应用研究进展

电致化学发光（ECL）作为电化学技术分支之一,是目前分析化学研究领域中一种简单、高效、灵敏的分析方法,以其稳定性高、背景低、动态范围宽等优点,在临床诊断、食品安全和环境监控等领域得到了广泛的应用。随着生命科学的蓬勃发展,现代医学由细胞水平向分子水平发展,对ECL生物传感器的特异性和灵敏度提出了更高要求。核酸信号放大策略和DNA纳米机器能有效提高传感器性能,该文围绕近年与核酸关联的信号放大技术进行了综合论述,重点评述了核酸等温信号放大策略在ECL生物传感器中的应用研究。     

电化学传感器中核酸放大策略概述

电化学生物传感器具有快速、高效、灵敏等优点,在众多领域已被广泛应用,如环境中重金属离子的检测、生物体内微量生物标志物的筛查、药品和食品的质量控制等。核酸放大技术是电化学生物传感器构建中提升传感器检测灵敏度的一种重要的方法。由于生物体内的标志物一般都是低丰度的,如果没有对生物标志物进行信号放大,显示出的电化学信号值一般都呈现出较低的值,不利于后续的评估。该文将核酸信号放大技术主要分为以下两类：目标物循环放大技术和链增长技术。根据其中有无酶的参与再进行细化的分类,有利于深化对核酸信号放大技术原理的理解,为从核酸角度提高电化学传感器的放大效率提供方向。     

丝网印刷电极的电化学发光生物传感器

对丝网印刷电极及其应用于电化学发光检测的功能化及信号放大修饰进行综述,归纳了该检测体系在抗体、核酸、氧化酶底物、肿瘤细胞、病原菌、抗生素等物质检测中的应用,最后对该领域的发展进行了展望.     

上转换发光生物传感器

上转换发光生物传感器以嵌入式计算机为核心,以触摸式LCD作为输入输出设备,带USB与鼠标接口;以可充电电池供电,一次充满电后至少可连续工作2小时;以Win98作为操作系统,检测结果可自动保存：单台仪器具有良好的检测稳定性,对同一试纸条多次重复测量所得结果的变异系数小于百分之十;仪器便携牢固,并具有运输途中抗振能力。     

纳米材料在电化学生物传感器中的应用进展

生物传感技术结合了信息技术与生物技术,涉及化学、生物学、物理学以及电子学等交叉学科.在医药工业、食品检测和环境保护等诸多领域有着广阔的应用前景.其中电化学生物传感器以其高选择性、高灵敏度、高检测速度和易于微型化以及便于在线监测等特点得到广泛研究和应用.其研制过程中的一个关键因素是生物分子的固定化.纳米技术的兴起为此带来无穷想象和诸多可能.近年来.越来越多的纳米材料如纳米颗粒、碳纳米管、纳米多孔材料和介孔材料等,被用于生物组分的固定.在保持固定化生物组分活性的同时又促进有效的电子转移.按照结构的不同类别,综述了近十年来纳米材料在电化学生物传感器方面的研究和应用进展.     

碳纳米复合材料在电化学生物传感器中的研究进展

碳纳米材料以其优异的导电特性和机械性能及极佳的生物相容性在构建电化学生物传感器中备受关注,为电化学生物传感器的开发和研究开辟了一片广阔天地。将碳纳米材料与其它纳米材料复合,是一种拓展和增强其应用的有效方法。碳纳米材料在电化学生物传感器方面的应用主要是作为传感器界面的修饰材料、生物分子的固载基质以及信号标记物等。该文综述了碳纳米复合材料在电化学生物传感器中的应用,包括碳纳米管纳米复合物、石墨烯纳米复合物、富勒烯及碳量子点纳米复合物。并展望了未来基于碳纳米材料的电化学生物传感器的研究方向。     

电化学生物传感器的研究进展

电化学生物传感器将生物活性识别材料与电化学检测器件有机结合起来,广泛应用于临床医学、药物和食品分析与环境监测等领域。与其他电化学传感器相比,电化学生物传感器具有特异性好、检测灵敏度高和制作简便等优点。文章重点介绍了电化学生物传感器的基本原理、分类、研究进展及其在生物医学领域中的应用,并对电化学生物传感器的发展前景进行展望。     

聚集诱导增强型电化学发光有机体的构筑和在生物传感中的应用

电致化学发光(Electrochemiluminescence,ECL)是利用发光体在电极表面的氧化还原反应形成激发态中间体,当激发态中间体返回到基态时产生的发光现象。它是一种集化学发光与电化学优势的高灵敏检测技术,具有操作简单、连续可测、可控性强、灵敏度高等诸多优势,已经成为疾病标志物、食品与环境污染物等领域中重要检测手段之一。聚集诱导电致化学发光（Aggregation Induced-ECL,AIECL）是结合聚集诱导发光与电致化学发光优势发展起来的一种传感信号,它为ECL生物传感新方法的建立提供了一类高灵敏的发光体。本文重点综述有机材料的聚集诱导型电化学发光体的研究进展,着重总结典型的发光分子以及在生物传感中的应用。     

DNA电化学生物传感器的原理与研究进展

DNA电化学生物传感器是近年迅速发展起来的一种全新的生物传感器.该类传感器具有电极制作简便、使用寿命长、重现性好、灵敏度高、成本低、易于实现微型化等诸多优点,在临床医学检验、遗传工程、药物作用机理、新药筛选、环境监测和食品工程等领域已得到广泛地研究与应用.该文简单介绍了DNA电化学生物传感器的基本原理,对其研究进展加以分类和简要评述,最后对其发展方向进行了展望.     

适体电化学生物传感器研究进展

蛋白、基因和药物的快速、灵敏、特异性检测对疾病的预防、诊断和治疗具有十分重要的意义.适体是一类能与蛋白、药物等靶物质特异性、选择性结合的寡核苷酸片段.在总结适体电化学生物传感器的原理基础上,将适体电化学生物传感器分为非标记型适体电化学生物传感器和标记型适体电化学生物传感器,介绍了近三年来这两类传感器在蛋白和有机小分子等分析方面的研究进展.     

电化学/生物传感器快速检测大肠杆菌的研究进展

大肠杆菌广泛分布于自然界中,通常被用来作为水体系统排泄物污染情况的指示菌.它是大面积食物中毒的主要原因之一,严重感染者会引发败血症、肾功能衰竭等危及生命的并发症.电化学/生物传感器具有独特的优势,如能在浑浊溶液中操作、选择性好、灵敏度高、检测速度快等,因此在临床检测、环境保护和食品安全等领域得到了广泛应用.该文主要对电化学,生物传感器快速检测大肠杆菌的研究进展进行了简要的综述.     

用于腺苷检测的基于级联扩增核酸适体电化学传感界面的构建研究

该文报道了一种基于酶级联扩增的电化学核酸适体检测腺苷的新方法。当腺苷存在时,滚环扩增的引物通过E.coli DNA连接酶的作用与通过巯基组装在金电极上的固定探针连接。在pHi29 DNA聚合酶的作用下,滚环扩增反应进行并产生一条与环形探针完全互补的长的单链,然后将大量金纳米粒子标记的核酸探针与滚环扩增的产物杂交。该传感界面电化学行为的结果表明,通过酶级联扩增的方法提高了检测腺苷的阻抗响应灵敏度,且选择性和重现性良好。用于腺苷的检测时,其线性范围为2.0μmol/L~100μmol/L,最低检测浓度为2.0μmol/L,表明该传感界面的设计可作为一种通用方法而有望用于其它目标物的检测。     

电化学极化玻碳电极构建的葡萄糖生物传感器

在硝酸溶液中电化学极化处理玻碳电极(GCE),以硫堇(TH)为电子介体,通过金-硫、金-氮共价键作用和静电吸附作用将纳米金(GNPs)、葡萄糖氧化酶(GOD)和辣根过氧化物酶(HRP)修饰于电极上,最后在电极上滴涂Nafion水溶液制备抗干扰膜并固定酶电极,构建了一种新型双酶葡萄糖生物传感器.实验结果表明:电化学极化处...     

介体型水质BOD生物电化学传感器研究进展

生物化学需氧量(BOD)是目前国际上用来衡量水质有机物污染的重要指标之一。由于水体中氧的溶解度非常低,以电子媒介体代替溶解氧为电子受体的介体型BOD生物电化学传感器以其快速、准确、稳定等优点得到了较快的发展。论述了介体型水质BOD生物电化学传感器的发展现状及研究动态,重点讨论了介体型水质BOD生物电化学传感器的工作原理、构成及类型,分析了不同类型传感器的优缺点,并对其核心部分-微生物膜的制备方法做了比较详细的介绍。     

基于高性能光电材料和核酸信号放大策略的光致电化学生物传感器概述

1839年Edmond Becquerel首次发现了光电效应,自此光致电化学（photoelectrochemical,PEC）蓬勃发展。通常情况下,PEC过程是指有机/无机光电活性材料在光照射下吸收光子,电荷随之发生分离和转移,实现光-电转换过程,界面处产生的电子-空穴对（e--h+）将引起分子或离子的氧化还原反应。光致电化学与生物分析的结合开创了PEC生物分析的新兴领域,PEC生物分析主要包含两个关键要素：光电活性材料和生物识别元件,其中,光电活性材料用于产生检测信号,生物识别元件主要为酶、抗体和核酸等,它与检测目标物相关。PEC生物分析原理为识别元件与其相应的目标物之间发生生物相互作用,引起光电流/光电压的变化,该过程以光作为输入信号,电流/电压作为检测信号,这种不同的能量形式也赋予PEC生物分析低的背景信号和较高的检测灵敏度。目前,PEC生物传感在疾病早期诊断、环境污染物监测、食品安全分析等方面显现出潜在的应用前景。而PEC生物传感器的检测性能很大程度受到材料光电性能的影响,因此,提高材料光电转换和载流子迁移效率是有效提高传感器性能的关键。另一方面,待检测目标物浓度一般为痕量甚...