亲和型生物传感器的生物医学论文范文

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1适体生物传感器

核酸适体是一种通过结合蛋白质、离子、核酸、细胞等目标分子,并借助配位系统进化技术(SELEX)经体外筛选的人工合成肤分子。适配体不仅具有分子量小、化学稳定性好等优点,故被称为“化学抗体”,常常被化学工作者用于分子识别和靶标物检测研究的重要工具,从而为生物分析方法和设计传感器提供了新的思路。核酸适体还可以形成发夹、凸环、假结等稳定的空间结构。在分子识别时,通过目标分析物的诱导,单链核酸适体常常会形成或是折叠成特殊的二级结构。单位点结合和双位点结合两种是最常见的适体与靶体之间的相互作用。根据研究,一旦适配体的结构稍有差异,则可能会导致靶分子与其结合的阻碍。而这些特点有助于高灵敏、高选择性和快速高通量的靶标分子的分析检测,逐渐成为了分析化学领域的研究和应用热点。目前研究人员仅仅只是核酸适体的新分析方法(电化学法、荧光、比色法、压电和SPR)。

2压电生物传感器

压电生物传感器是通过使压电晶体表面产生微小的压力变化,引起振动频率的改变而制成的传感器。这种方法不仅充分利用压电石英晶体对表面电极区附着质量的敏感性,同时还结合了生物功能分子抗原和抗体之间的选择特异性。其组成部分为:压电晶体、振荡电路、差频电路、频率计数器及计算机等部分。压电晶体通常具有9MHz的谐振频率。而这种晶体大多是使用石英晶体按照AT方式进行切割形成的。振荡电路通常会有两个设置,一个是晶体检测振荡电路,而一个是晶体参比振荡电路。所谓参比电路就是指为了减少或消除一些温度、气压、粘度等的误差影响。通常可以用频率计数器来改变压电晶体的谐振频率和频率的改变,随后在有计算机对其实时数据进行处理。压电生物传感器因其不仅具有装置简单,而且其高灵敏度、快响应速度以及实时动态检测等优点而得到人们的广泛关注。而人们研究的热点正是压电免疫传感器和压电基因传感器。其中压电免疫传感器常常是用于检测微生物、免疫球蛋白等蛋白物质、生物小分子等。压电免疫分析技术和流动注射分析技术两者的结合可以实现对复杂品的分析,进行连续检测。压电免疫传感器常常被用于反应动力学的研究,从而直接检测生物的反应过程。随着液相压电传感技术的逐渐成熟,尽管压电基因传感器的研究还刚刚起步,但目前已经可以用于表面杂交过程的动力学研究,为基因学的优化提供了重要的依据。

作为新型的传感器,通过生物分子之间的特异性生物相互作用从而建立亲和型传感器,这种新型的传感器在将来的生物医学研究和临床应用上具有极大的应用前景。在实际临床诊断方面,虽然亲和型生物传感器还存在抗干扰能力弱、多目标检测检测能力差等缺点,但随着近几年来光电化学、分子生物学、材料科学及电子学等多学科的融合,为将来亲和型生物传感器在生物医学上的研究与应用提供了无穷的发展空间。之后,在亲和型生物传感器的研究中主要的研究方面有以下几点:通过多种检测方法的联合,进行开发新的杂交指示剂从而制备出形式多样的亲和型生物传感器;还可以通过简单的方法制作出寿命更长,灵敏度更高的亲和型生物传感器;结合各种技术等利用纳米技术的特异性从而实现传感器的微型化,使其自动化程度更高,检测能力更强。总而言之,随着材料科学、生物化学和新型技术的融合进步,使得亲和型生物传感器在医学研究中和临床诊断的应用中取得更好更快的发展。

作者：刘蓉黎小军刘苇朱海路单位：新余学院 新余新钢中心医院