环球电气之家-午夜精彩视频-中国专业电气电子产品行业服务网站!

產品分類

當前位置: 首頁 > 傳感測量產品 > 工業傳感器 > 生物傳感器

類型分類:
科普知識
數據分類:
生物傳感器

DNA生物傳感器的原理與應用

發布日期:2022-10-09 點擊率:106

最近,在美國化學協會召開的一個會議上,DNA再一次成為眾人關注的焦點。但是這一次有些不同,DNA分子所充當的角色不再是生命遺傳物質,而變成了傳感器的敏感元件。用DNA分子制造的傳感器可以被廣泛應用到疾病的診斷與治療中。可以說未來它將與我們的健康息息相關。
  人們為了從外界獲取信息,必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現象和規律時或者在生產活動中,它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,我們就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,相當于人的感官。傳感器是一個裝置,它是一種將非電量信號轉變成電信號的裝置,這樣就能滿足信號的傳輸、處理、儲存、顯示、記錄和控制等要求。
  傳感器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程,甚至文物保護等等極其廣泛的領域。可以毫不夸張地說,從茫茫太空到浩瀚的海洋,以至各種復雜的工程系統,幾乎每一個現代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。
    傳感器分類多種多樣,我們提到的DNA分子制作的傳感器被稱之為基因傳感器,它是生物傳感器的一種。DNA生物傳感器是一種能將目標DNA的存在轉變為可檢測電信號的傳感裝置。它由兩部分組成,一部分是識別元件,即DNA探針,另一部分是換能器。識別元件主要用來感知樣品中是否含有待測的目標DNA;換能器則將識別元件感知的信號轉化為可以觀察記錄的信號。通常是在換能器上固化一條單鏈DNA,通過DNA分子雜交,對另一條含有互補序列的DNA進行識別,形成穩定的雙鏈DNA,通過聲、光、電信號的轉換,對目標DNA進行檢測。
  DNA生物傳感器原理是通過固定在傳感器或稱換能器探頭表面上的已知核苷酸序列的單鏈DNA分子和另一條互補的ss-DNA分子雜交,形成的雙鏈DNA會表現出一定的物理信號,最后由換能器反應出來。
  但是DNA分子非常微小而脆弱,我們如何固定并使用它呢?生物敏感材料的固定化技術是基因傳感器研究的重要一環,也是制備生物傳感器的關鍵。這項技術決定了傳感器的功能、性能和質量。說得具體一點還關乎傳感器的靈敏度、線性范圍、穩定性及使用壽命。現在固定DNA探針的技術有共價鍵結合法、自組裝膜法、電集合法、表面富集法這么幾種主要方法。
  共價鍵結合法是通過共價鍵使生物活性分子與電極表面結合而進行固定的方法。固定電極之前首先要對電極進行活化預處理,再引入活性鍵合基團,然后進行表面的共價鍵合,把含預定功能團的探針分子固定到電極表面。
  當然我們還使用自組裝法來固定DNA。這項技術一般利用一段帶巰基的DNA片段,在金電極表面形成自組裝單分子膜來固定核酸探針。
  除了這兩種方法外,還有幾種常用的固定方法,就不一一介紹。
    DNA傳感器是一類特殊的傳感器,它是在生物、化學、物理、醫學、電子技術等多種學科互相滲透的基礎上成長起來的。它特異性強,DNA分子雙鏈之間具有非常高的特異性識別能力;分析速度快,可以在1分鐘得到結果;準確度高,誤差極小;操作系統比較簡單,容易實現自動分析;成本低,在連續使用時,測定價格低廉。特別是它具有高度自動化、微型化與集成化的特點。
  隨著分子生物學的發展,人們逐漸意識到除外傷以外,包括傳染性疾病、遺傳性疾病及惡性腫瘤等所有的疾病都與基因有關系,因此應用在基因檢測方面的DNA傳感器就顯得十分重要。
  比如,乙型肝炎是乙肝病毒(HBV)所引起的一種傳播快、潛伏期長、危害廣的傳染病,我國慢性無癥狀HBV感染者或慢性無癥狀HBV攜帶者已超過1.2億,是HBV感染者中存在數量最大的群體。如果采用上面介紹過的自組裝單分子膜技術,將巰己基修飾的探針的單鏈DNA探針固定在金電極表面,制得DNA電化學傳感器,以某種電活性物質為指示劑,就可以獲得特異性好、靈敏度高、響應時間短的DNA傳感器。它對血清樣品中乙肝病毒DNA的響應則更理想。換句話說,DNA傳感器能幫助我們正確、快速、高質量地檢測出受試者體內是否已經感染慢性無癥狀HBV或者已經攜帶這種病毒。
  生物傳感器在近幾十年獲得可喜的發展。尤其分子生物學與微電子學、光電子學、微細加工技術及納米技術等新學科、新技術結合后,這種發展正在加速進行,并在國民經濟的各個部門,如食品、制藥、化工、臨床檢驗、生物醫學、環境監測等領域顯露出廣泛的應用前景。
  比如,葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和貯藏壽命的一個重要指標,已開發的生物傳感器可用來分析白酒、蘋果汁、果醬和蜂蜜中的葡萄糖。食品工業中對食品鮮度尤其是魚類、肉類的鮮度檢測是評價食品質量的一個主要指標。現在已經有人開發出測定魚降解過程中產生的肌苷一磷酸等物質的濃度,進而評價魚鮮度的傳感器。
  近年來,環境污染問題日益嚴重,人們迫切希望擁有一種能對污染物進行連續、快速、在線監測的儀器,生物傳感器滿足了人們的要求。目前,已有相當部分的生物傳感器應用于水環境監測、大氣環境監測等領域。
  軍事醫學中,對生物毒素的及時快速檢測是防御生物武器的有效措施。生物傳感器已應用于監測多種細菌、病毒及其毒素,如炭疽芽胞桿菌、鼠疫耶爾森菌、埃博拉出血熱病毒、肉毒桿菌類毒素等。
  此外,在法醫學中,生物傳感器可用作DNA鑒定和親子認證等。

下一篇: PLC、DCS、FCS三大控

上一篇: 索爾維全系列Solef?PV

主站蜘蛛池模板: 空压机网_《压缩机》杂志 | 小型高低温循环试验箱-可程式高低温湿热交变试验箱-东莞市拓德环境测试设备有限公司 | 心肺复苏模拟人|医学模型|急救护理模型|医学教学模型上海康人医学仪器设备有限公司 | 苗木价格-苗木批发-沭阳苗木基地-沭阳花木-长之鸿园林苗木场 | 上海冠顶工业设备有限公司-隧道炉,烘箱,UV固化机,涂装设备,高温炉,工业机器人生产厂家 | 翰墨AI智能写作助手官网_人工智能问答在线AI写作免费一键生成 | 台湾HIWIN上银直线模组|导轨滑块|TBI滚珠丝杆丝杠-深圳汉工 | 重庆轻质隔墙板-重庆安吉升科技有限公司 | IIS7站长之家-站长工具-爱网站请使用IIS7站长综合查询工具,中国站长【WWW.IIS7.COM】 | 诸城网站建设-网络推广-网站优化-阿里巴巴托管-诸城恒泰互联 | 2-羟基泽兰内酯-乙酰蒲公英萜醇-甘草查尔酮A-上海纯优生物科技有限公司 | 天津云仓-天津仓储物流-天津云仓一件代发-顺东云仓 | 两头忙,井下装载机,伸缩臂装载机,30装载机/铲车,50装载机/铲车厂家_价格-莱州巨浪机械有限公司 | 空气净化器租赁,空气净化器出租,全国直租_奥司汀净化器租赁 | Safety light curtain|Belt Sway Switches|Pull Rope Switch|ultrasonic flaw detector-Shandong Zhuoxin Machinery Co., Ltd | 东莞画册设计_logo/vi设计_品牌包装设计 - 华略品牌设计公司 | 消泡剂-水处理消泡剂-涂料消泡剂-切削液消泡剂价格-东莞德丰消泡剂厂家 | 至顶网 | 陕西鹏展科技有限公司| 庭院灯_太阳能景观灯_草坪灯厂家_仿古壁灯-重庆恒投科技 | 海水晶,海水素,海水晶价格-潍坊滨海经济开发区强隆海水晶厂 | 挤出机_橡胶挤出机_塑料挤出机_胶片冷却机-河北伟源橡塑设备有限公司 | 铝镁锰板_铝镁锰合金板_铝镁锰板厂家_铝镁锰金属屋面板_安徽建科 | 济南玻璃安装_济南玻璃门_济南感应门_济南玻璃隔断_济南玻璃门维修_济南镜片安装_济南肯德基门_济南高隔间-济南凯轩鹏宇玻璃有限公司 | GAST/BRIWATEC/CINCINNATI/KARL-KLEIN/ZIEHL-ABEGG风机|亚喜科技 | 变压器配件,变压器吸湿器,武强县吉口变压器配件有限公司 | 单柱拉力机-橡胶冲片机-哑铃裁刀-江都轩宇试验机械厂 | 微型驱动系统解决方案-深圳市兆威机电股份有限公司 | 风信子发稿-专注为企业提供全球新闻稿发布服务 | 留学生辅导网-在线课程论文辅导-留学生挂科申诉机构 | 电脑刺绣_绣花厂家_绣花章仔_织唛厂家-[源欣刺绣]潮牌刺绣打版定制绣花加工厂家 | 雾度仪_雾度计_透光率雾度仪价格-三恩时(3nh)光电雾度仪厂家 | 南京展台搭建-南京展会设计-南京展览设计公司-南京展厅展示设计-南京汇雅展览工程有限公司 | 哈希余氯测定仪,分光光度计,ph在线监测仪,浊度测定仪,试剂-上海京灿精密机械有限公司 | 广州工业氧气-工业氩气-工业氮气-二氧化碳-广州市番禺区得力气体经营部 | 隐形纱窗|防护纱窗|金刚网防盗纱窗|韦柏纱窗|上海青木装潢制品有限公司|纱窗国标起草单位 | 油冷式_微型_TDY电动滚筒_外装_外置式电动滚筒厂家-淄博秉泓机械有限公司 | 品牌策划-品牌设计-济南之式传媒广告有限公司官网-提供品牌整合丨影视创意丨公关活动丨数字营销丨自媒体运营丨数字营销 | 传动滚筒_厂家-淄博海恒机械制造厂| 泰国专线_泰国物流专线_广州到泰国物流公司-泰廊曼国际 | 知网论文检测系统入口_论文查重免费查重_中国知网论文查询_学术不端检测系统 |