侵权投诉

搜索
更多>> 热门搜索:
订阅
纠错
加入自媒体

高性能生物传感器的纳米“开关”

2013-06-13 14:32
一分日元
关注

  低维有机材料成新宠

  在电化学纳米生物传感器的研究中,电化学发光由于具有较高的稳定性和较低的背景信号,其在检测中的应用也成为科学家的兴趣点。

  通过电化学氧化和还原的纳米材料,在电极表面可以和共反应剂反应,从而产生电化学发光。

  赵永生课题组的研究人员在电化学发光传感体系中引入低维纳米材料——钌联吡啶纳米线作为发光探针修饰电极,并通过还原氧化石墨烯有效增强电化学发光,实现了对生物分子多巴胺的高效、灵敏检测。

  赵永生表示,与此前报道的利用石墨烯—壳聚糖修饰电极在抗坏血酸和尿酸的共存下检测多巴胺(5×10-6M到2×10-4M)相比,上述传感器对多巴胺的检测具有更宽的检测范围(1×10-5M到1×10-12M)。

  “而这也说明低维纳米材料使传感器的灵敏度更高、尺寸更小、响应更快,以及对被测样品的需求量更少。”赵永生说。

  此后,为了降低反应试剂的消耗,简化实验设计,该课题组又制备出有机核/壳纳米结构的可再生纳米生物传感器。

  研究人员用9-二苯乙炔基蒽、10-二苯乙炔基蒽(BPEA)单晶纳米线作为芯层,用对H2O2敏感的过氧草酸酯衍生物CPPO作为壳层,通过化学发光实验证明了壳层对H2O2气体有超灵敏和高选择性的响应。

  在此基础上,研究人员还利用核壳之间的消逝波耦合有效地放大了纳米线与H2O2气体的化学反应,构筑了有机核/壳纳米结构的光波导传感器,从而实现了对H2O2气体的快速、高灵敏、高选择性的原位检测。

  “这项研究进一步凸显了利用高比表面积的一维纳米材料制备生物传感器,可以提高传感器的灵敏度。”赵永生说,下一步,他们还将利用一维纳米材料构建纳米光子学生物传感器相关器件,实现纳米材料、光子学以及生物学三者的完美结合。

  未来发展趋势

  随着纳米技术和生物传感器交叉融合的发展,越来越多的新型纳米生物传感器涌现出来,如量子点、DNA、寡核苷配体等纳米生物传感器。

  在赵永生看来,未来纳米生物传感器的发展方向应该是集成多功能、便携式、一次性的快速检测分析机器,它可以广泛用于食品、环境、战场、人体疾病等领域的快速检测。

  例如,食品和饮料中病原体或者农药残留成分的快速灵敏检测;环境中污染气体或者污染金属离子等远程检测和控制;人体血液成分和病原体的快速实时检测,以及战场生化武器和爆炸物的快速检测。

  但新一代纳米生物传感器同样面临诸多挑战,如更高灵敏度、特异性、生物相容性、集成多种技术、检测方法简化、制备工艺、批量化生产、成本效益等。

  对此,赵永生表示,分子自组装加工工艺简单可控,可以实现快速复制,而且成本较低,对生物传感器的发展有很重要的促进作用,有利于高灵敏度、低成本、一次性纳米生物传感器的发展。而生物分子自组装技术更值得关注,它具有天然的生物兼容性、优异的结合性能,或将成为生物传感器发展的另一个全新领域。

 

<上一页  1  2  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号