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山东省科学院生物研究所为您介绍生物传感器的应
发布时间：2015-04-28
生物传感器的应用在生命科学研究中的应用近年来,各种新型生物传感器不断涌现并得到了飞速发展,它们作为生命科学研究工作的重要工具,推动了生命科学向着更深、更广、更高的研究领域发展。HideMichihiro等人利用SPR对IgE介导的早期肥大细胞超敏反应进行实时监测,揭示了细胞内参与反应的各种信号分子的相互作用。
在医学领域的应用:YeYK等人用电生物传感器测定了艾滋病和乙肝病毒的DNA片段序列。
KasiliPM等人用纳米光纤生物传感器探测到了细胞传递信号的生物成分：Apop2tosis,是单个活体细胞内有机体抵抗疾病如癌症的主要成分。临床医学生物传感器可以广泛地应用于对体液中的微量蛋白如,肿瘤标志物、特异性抗体、神经递质、小分子有机物如,葡萄糖、抗生素、氨基酸、胆固醇、乳酸及各种药物的体内浓度、核酸如,病原微生物、异常基因等多种生化指标检测。目前，我国已开发了多种用于临床诊断的生物芯片,如,地中海贫血检测生物芯片、丙型肝炎病毒分型检测生物芯片、苯丙酮酸尿毒症检测生物芯片和肿瘤基因检测生物芯片等。基因诊断生物传感器在基因诊断领域具有极大优势,有望广泛应用于基因分析和肿瘤的早期诊断。ZhouXC等人报道将其构建的石英晶体DNA传感器,用于遗传性地中海贫血的突变基因诊断。此外,在法医学中,生物传感器可用于DNA鉴定和亲子认证等。
在环境监测中的应用:传统的环境监测通常采用离线分析方法,操作复杂,所需仪器昂贵,且不适宜进行现场快速监测和连续在线分析。随着环境污染问题日益严重,生物传感器在建立和发展连续、在线、快速的现场监测体系中发挥着重要作用。水质监测BOD传感器不仅能满足实际监测的要求,并具有快速、灵敏的特点。自1977年KurabeI等人首次将丝孢酵母菌分别用聚丙酰胺和骨胶原固定在多孔纤维素膜上,利用BOD微生物传感器测定水中BOD以来,此项技术得到了迅速的发展。
目前,已有可用于测定废水中BOD值的生物传感器和适于现场测定的便携式测定仪。随着BOD快速测定研究的不断深入,研究发现BODst(快速BOD测定值还可作为在线监测生物处理过程的一个重要参数。生物传感器还用于水中酚、三氯乙烯、硝酸盐及其他有机污染物的检测。大气质量监测生物传感器可监测大气中的CO2,NOx,NH3及CH4等。AntonelliM等人采用地衣组织研制了一种传感器,有望用于对大气、水和油等物质中苯的浓度的监测。CharlesPT等人用多孔渗透膜、固定化硝化细菌和氧电极组成的微生物传感器,可测定样品中亚硝酸盐含量,从而推知空气中NOx的浓度,其检测极限为1×10-8mol/L。在食品工程中的应用目前,人们对食品质量和安全性的要求越来越高,生物传感器提供了实时快速、简单便携和低成本的分析方法,同时,提高了仪器自动化程度和适应现场检测能力。
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