新型生物传感方法的构建及其应用研究

发布时间：2022-01-07 08:24

　　生物传感技术已被广泛地应用于医学诊断、环境监测、食品工程等领域。在生物传感领域,高效的生物固定化方法的建立以及高灵敏荧光探针的发展对于研发新型生物传感方法有着极为重要的意义。生物固定化技术可以用于制备生物传感器的识别元件,为生物传感的器件化提供了重要的工具。传统的用于生物分子固定的方法仍受限于稳定性差、反应效率低或操作复杂等问题,因此,新型生物固定化技术的研发具有重要意义且颇受关注。此外,荧光检测由于其极高的灵敏度、操作简便等优点,也得到了广泛的关注和研究。传统的有机荧光材料一般均存在聚集导致荧光猝灭（Aggregation caused quenching,ACQ）现象,导致背景信号高和应用时灵敏度低等问题,而具有聚集诱导发光（Aggregation-induced emission,AIE）特性的材料的出现很好地克服了这个问题,因此,发展新型的生物检测AIE探针具有重要意义。本论文基于以上两方面内容,分别发展了一种基于自发的炔-胺点击反应的生物固定化方法及一种点亮型AIE探针,探索了它们在生物传感中的应用。首先,利用自发的炔-胺点击反应设计并制备了一种活化炔修饰的新型表面。该活化炔... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

生物传感器的构成[2]

华南理工大学硕士学位论文2图1-1生物传感器的构成[2]酶传感器是最早研究的一类生物传感器[3]，1967年，Updick和Kick等报道了第一个基于酶的传感器，他们将葡萄糖氧化酶通过聚丙烯酰胺凝胶膜固定到铂电极上，通过检测氧气的降低量来检测葡萄糖含量[4]。酶传感器的设计通常是将酶通过范德华力、离子键或者共价键等方式固定在载体表面构成分子识别单元进行生物传感[5]。目前，酶传感器已广泛地用于疾病诊断，生物学和医学研究等领域中，并发展成为一类十分有价值的生物分析设备，再结合电化学分析[6]、光电化学生物分析[7]、表面等离子共振技术[8]等分析方法，酶传感器在生物分析中具有巨大潜力。图1-2一种光电化学酶传感器示意图[9]免疫传感器的设计是基于免疫学基本原理，生物体内的抗体是由抗原的刺激而产生

第一章绪论3并能与该抗原特异性结合的物质，所以抗体和它们各自的抗原具有很强的亲和力，即能够对特定的病原体或毒素实现一种特异性的识别[10]。ELISA（Enzymelinkedimmunosorbentassay）就是一种经典的免疫传感方法，其原理示意图如图1-3，它将抗原或抗体固定在固相载体表面，待检测物与固定在表面的抗原或抗体发生反应形成复合物，再加入酶标记的抗原或抗体结合于表面，此时固相上酶的含量与待检测物的量存在一定的比例关系，前者可以通过测试其底物被酶催化反应后吸收光谱或电化学等的变化进行定量，从而间接实现对待测物的检测，ELISA已经被广泛地应用于医疗、食品、农业等各个领域的传感检测中[11-14]。图1-3一种用于检测细胞因子干扰素γ的电化学免疫传感器[15]DNA传感器的设计是基于碱基互补配对原则，单链核苷酸分子能够通过氢键作用与另一条互补链结合，实现对DNA分子的特异性识别。目前研究较多的DNA传感器是利用DNA的互补原则构成空间立体的寡核苷酸链结构，这种结构称为核酸适配体，可以用来检测特定的化学小分子、生物大分子甚至是细胞[16-18]。此外，DNA芯片也是一类广泛使用的DNA传感器，通过将DNA以高密度的阵列固定于载体表面可以实现高通量的DNA检测，已被用于基因组学等研究中[19]。图1-4为DNA微阵列的示意图，对载体表面进行活化修饰后，使其能够与DNA作用实现对DNA的表面固定，接着可以在表面进行DNA杂交等生物化学过程，实现生物传感应用[20]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]多功能荧光探针的设计、合成与应用研究进展[J]. 陈思鸿,庞楚明,陈孝云,严智浩,黄诗敏,李香弟,钟雅婷,汪朝阳.  有机化学. 2019(07)



本文编号：3574196