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光纤与生物传感

新型生物传感器仪器及其检测技术研究

发布时间:2014-10-21 10:19:39 浏览次数

    本中心结合光谱分析技术,将待测物如蛋白质、核酸、细胞和重金属离子与敏感元件之间的特异性反应过程转换和放大为光电信号,构建一系列生物传感器,如免疫传感器、光纤传感器、核酸传感器和细胞传感器等。中心拥有细胞培养室、生物安全柜、电脑型倒置相差显微镜、全自动手持式细胞计数仪和傅里叶变换红外光谱仪等一系列用于生物样品检测分析的设备仪器。该方向目前重点着力于传感器仪器装置的自主设计,检测方法的建立,开发出具有应用前景的生命分析化学研究手段。
    1)基于激光诱导荧光(LIF)光谱分析技术的免疫传感器,已经用于抗生素头孢氨苄(CEX)和癌症诊断标志物甲胎蛋白(CEA)的检测。前者用利用高比表面积无定型的超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIO)负载和富集待测物,辅以脉冲激光作为激发光源的LIF技术可以产生强的荧光信号从而提高检测灵敏度,该方法具有简单、超灵敏、无干扰的特点。后者结合等离子体技术、三维传感器设计理念、激光微加工技术以及自行搭建原位激光诱导荧光装置,构建了一系列适用于不同检测对象、不同形态的免疫传感器,其系列研究成果已经在美国分析化学杂志Analytical Chemistry 上发表,并转化为专利技术。
    2)基于功能化石墨烯的细胞载药,将修饰后的石墨烯与抗癌药物复合,能特异性地在癌细胞内释放药物有效成分。
    3)自主搭建基于光纤和棱镜的表面等离子体共振(SPR)的检测平台,可用于对癌症标志物和活细胞进行检测。当引入受体和目标分析分子时,金属层表面折射率发生变化,最后引起光谱信号的变化,因此可用于检测生物样本。这种检测最大的优点是可实现免标记、在线、实时检测。目前已用于甲胎蛋白和肿瘤细胞的检测。
    4)本方向还有以纳米石墨结合核酸适配体作为传感材料而构建的生物传感器,用于检测重金属离子等。

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