定量分析癌胚抗原的谐振式无线生物传感器

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无标记电化学生物传感平台用于癌胚抗原的检测

无标记电化学生物传感平台用于癌胚抗原的检测周倩;卢明华【摘要】基于目标物诱导DNA杂交链式反应(HCR)及银纳米颗粒(Ag NPs)自组装过程构建了无标记型电化学生物传感平台,并将其应用于癌胚抗原(CEA)的检测.在目标物存在的情况下,适配体对CEA进行特异性识别并结合,释放出与之互补的触发DNA链(tDNA).该tDNA能够被金电极上的捕获探针(cDNA)捕获,并启动HCR 过程,使得两条发夹DNA链被相继打开并串联成长的DNA双链结构,带正电的Ag NPs通过与该DNA结构之间的静电作用大量自组装到电极表面,并产生强的电化学信号.在优化的实验条件下,该电化学生物传感平台能够在0.5 ng·L-1到50μg·L-1的浓度范围内实现对CEA的良好响应.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2018(029)006【总页数】6页(P592-597)【关键词】杂交链式反应;银纳米颗粒;核酸适配体;癌胚抗原;电化学【作者】周倩;卢明华【作者单位】河南大学化学化工学院,河南开封475004;河南大学化学化工学院,河南开封475004【正文语种】中文【中图分类】O657肿瘤标志物是与肿瘤密切相关的活性物质，其在人体内的存在状况或含量变化能够作为肿瘤存在与否的重要判定依据[1]. 癌胚抗原(CEA)是一种应用较为广泛的肿瘤标志物，在健康成人血清中的含量较低，临床参考值为0～5.0 μg·L-1. 其在血清中含量水平的异常往往与一些肿瘤疾病有关，如肺癌以及胃肠癌等[2-3]. 目前，在分析化学领域已经发展了一些生物传感策略用于CEA的检测[4-5]. 其中，电化学生物传感器通过电流等电化学信号实现对目标物的定量检测，具有灵敏度高、检测成本低以及响应时间短等优点[6]. 适配体是功能核酸的重要组成之一，是通过指数富集的配基系统进化技术(SELEX)得到的单链DNA或RNA序列[7-8]. 它可以特异性地识别并结合不同类型的目标物，例如蛋白质、金属离子、小分子甚至细胞等[9-10]. 凭借着目标范围广、化学稳定性好、生产成本低以及易于修饰等优势，适配体一直被作为能够媲美抗体的有效工具，并在分子成像、药物输送、生化研究和临床诊断中得到了广泛的应用[11-12]. 基于适配体的电化学生物传感器能够将二者的优势进行融合，得到同时具有高灵敏度和高特异性的生物传感平台.图1 基于目标物诱导的杂交链式反应及纳米银自组装的无标记电化学生物传感平台原理图Fig.1 Schematic illustration of the label-free electrochemical biosensor based on target-induced HCR and self-assembly of electroactive Ag NPs本文基于核酸适配体设计了一个目标物诱导的杂交链式反应(HCR)，并将其与银纳米颗粒(Ag NPs)的自组装过程相结合，构建了一个电化学生物传感平台用于CEA 的高灵敏检测(图1). 目标物的存在能够引起适配体与触发DNA链(tDNA)之间的解离，得到释放的tDNA被捕获到金电极表面并触发HCR过程，形成长的双链DNA结构. 随后，Ag NPs通过与该DNA长链之间的静电作用自组装到电极表面并产生电化学信号. 随着目标物浓度的增加，组装到电极表面的Ag NPs数量随之增加，得到的电化学信号也随之增强. 通过线性扫描伏安法(LSV)测定Ag NPs产生的电流信号实现对目标物的定量检测.1 实验部分1.1 仪器与试剂电化学工作站(μA UTIII. FRA2.v，Eco Chemie，荷兰)；Zeta电位仪(Zetasizer Nano S90，英国)；透射电子显微镜(TEM)(FEI Titan 80-300，美国).巯基己醇(MCH)和三(2-羧乙基)膦(TCEP)购自东京化学工业公司(日本). 十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)购自国药集团(中国)，其他试剂均为分析纯级别. 所有的DNA 序列均来自北京鼎国生物技术有限公司(中国)，具体的序列如表1所示.表1 本实验使用DNA序列Table 1 Details of the DNA sequences名称序列CEA aptamer5′-ATACCAGCTTATTCAATT-3′Trigger DNA (tDNA)5′-GCCTGGAACGCAGTACAGACAGGTACAATTGAATAAGCTGGTAT-3′Capture DNA (cDNA)5′-SH-TTTTATACCAGCTTAT-3′Hairpin 1 (H1)5′-TCAATTGTACCTGTCTGTACTGCGTTCCAGGCGACTTCAAT ACTGCCTGGAACGCAGTACAGAC-3′Hairpin 2 (H2)5′-GCCTGGAACGCAGTACAGACAGGTACAATTGAGTCTGTAC TGCGTTCCAGGCAGTATTGAAGTC-3′1.2 银纳米颗粒(Ag NPs)的合成本实验中带正电的Ag NPs是以CTAB为保护剂，采用NaBH4作为还原剂合成的[13-14]. 首先，用电子天平称取0.7 mg CTAB，通过超声和搅拌的方法使其充分溶解于30 mL的乙醇-水溶液(5.0%,质量分数，下同)中. 随后，称取0.022 5 g AgNO3加入到之前的CTAB溶液中，超声分散之后，剧烈搅拌15 min，得到均匀分散的无色透明溶液. 向其中缓慢地加入新制的NaBH4水溶液(0.1%)，直至无色溶液变成黄绿色胶体. 最后，将制备好的Ag NPs保存在4 ℃的冰箱中储存备用.1.3 金电极的修饰本实验中采用直径为3.0 mm的金电极作为工作电极. 首先，将金电极先后用0.3和0.05 μm的氧化铝粉末充分打磨抛光，用超纯水冲洗之后在丙酮、乙醇和水中分别超声清洗5 min. 随后，用氮气将金电极表面吹干并进行金电极的修饰过程. 同时，将巯基修饰的cDNA用10 mmol·L-1的TCEP处理以消除二硫键的影响. 之后，将金电极浸入含有1.0 μmol·L-1 cDNA的PBS(0.01 mol·L-1, pH=7.4)中并在室温下孵育60 min. 将电极取出并用超纯水冲洗表面后，浸入1 mmol·L-1的MCH溶液中常温下反应1 h以封闭电极表面剩余的活性位点. 用超纯水清洗之后，得到cDNA修饰的金电极.1.4 目标物的检测首先，将tDNA(50 μL, 2.0 μmol·L-1)与CEA适配体(50 μL, 2.0 μmol·L-1)充分混合后在37 ℃的环境下孵育40 min，让二者形成互补的DNA双链结构. 之后，取5 μL该双链结构与5 μL的CEA标准样品充分混合之后滴加到cDNA修饰的金电极表面，并在37 ℃反应50 min. 用pH为7.4的PBS洗涤之后，该电极被浸入H1和H2(各10 μmol·L-1)的混合物中在37 ℃下孵育90 min以进行HCR过程. 随后，金电极被取出并用PBS清洗，将之前合成的Ag NPs滴加到该电极表面反应20 min进行自组装过程. 最后，将该电极用PBS冲洗之后作为工作电极并用三电极体系(Pt丝为辅助电极，Ag/AgCl为参比电极)进行电化学检测. 利用线性扫描伏安法(LSV)在含有0.1 mol·L-1 KCl的PBS(0.1 mol·L-1, pH=7.4)中进行电化学信号的测定.2 结果与讨论2.1 银纳米颗粒的表征首先，采用透射电子显微镜(TEM)对合成得到的Ag NPs进行了形貌表征. 如图2A 所示，该CTAB保护的Ag NPs主要以均匀分散的球形状态存在，且通过粒度分析仪得到的颗粒平均水合粒径约为14 nm. 此外，我们采用Zeta电位仪对合成得到的Ag NPs进行了电负性表征. 如图2B所示，该Ag NPs表面电位为正，且电位值为+ 27.2 mV，这为其通过与带负电的DNA长链之间的静电作用组装到金电极表面提供了重要前提.图2 Ag NPs的(A)TEM图像及粒径分布图(插图)；(B)zeta电位分布曲线Fig.2 (A) TEM image (inset: size distribution) and (B) zeta potential of the Ag NPs 2.2 该传感平台的可行性分析为了探究在目标物竞争结合过程中释放出的tDNA能否触发HCR过程的进行，我们采用琼脂糖凝胶(2.0%)电泳进行了考察. 如图3所示，发夹H1链在泳道上呈现一条短而明亮的条带(条带b)，在其中加入另一条发夹H2链并孵育一段时间后，观察到的依然是一条短而明亮的条带(条带c)，说明H1和H2并不能自发进行HCR过程. 在H1和H2的混合物中继续加入tDNA并充分反应之后，可以发现泳道上出现了冗长的DNA条带(条带d)，说明了HCR过程的成功进行.(a) DNA marker; (b) H1; (c) H1 + H2; (d) H1 + H2 + tDNA.图3 HCR过程的琼脂糖凝胶电泳表征Fig.3 Agarose gel electrophoresis analysis of HCR process 为了考察金电极表面的DNA组装情况，我们采用交流阻抗法(EIS)在含有0.1 mol·L-1 KCl和10 mmol·L-1 [Fe(CN)6]3-/4-的PBS(0.1 mol·L-1, pH=7.4)中测试了不同修饰电极的阻抗值，测试结果以图4中的尼奎斯特(Nyquist)图谱表示. 金电极阻抗较小，得到的Nyquist曲线是直径很小的半圆(曲线a). 当cDNA固定到金电极表面之后，得到的半圆直径明显增大(曲线b). 当目标物与适配体发生反应之后，tDNA被释放出来并被cDNA捕获到金电极表面，从而使得阻抗进一步增加(曲线c). 引入H1和H2发夹链之后，HCR过程被触发进行，在电极表面形成长的DNA双链结构，阻抗进一步增加(曲线d). 以上结果说明，目标物的存在能够诱导HCR过程在金电极表面的发生.(a) Au electrode; (b) cDNA + Au electrode; (c) electrode ‘b’ + mixture of CEA and Apt/tDNA structure; (d) electrod e ‘c’ + H1 + H2.图4 电极的EIS 图Fig.4 (A) EIS of the electrode随后，通过循环伏安法(CV)在含有0.1 mol·L-1 KCl的PBS(0.1 mol·L-1, pH=7.4)中对Ag NPs的自组装过程进行了表征. 如图5所示，HCR产物修饰的金电极在未进行Ag NPs的组装过程之前，其CV曲线中不能观察到明显的氧化还原峰存在(曲线a). 而在进行Ag NPs的自组装之后，可以观察到一对非常明显的氧化还原峰(曲线b). 由此可见，Ag NPs可以通过与HCR产物之间的静电作用自组装到金电极表面并产生明显的电化学信号.图5 电极与AgNPs反应(a)前、(b)后的CV曲线Fig.5 CV curves of electrode (a) before and (b) after reaction with Ag NPs在含有0.1 mol·L-1 KCl的PBS(0.1 mol·L-1, pH=7.4)中测定了该传感平台在有无目标物时的LSV曲线. 如图6所示，在没有目标物CEA时，得到的LSV曲线(曲线b)与背景信号(曲线a)几乎一致. 而当体系中存在CEA(以1.0 μg·L-1为例)时，得到的LSV峰电流明显增强(曲线c). 以上结果证明，本方案对CEA的检测具有较好的可行性.(a) background signal; (b) without CEA; (c) with CEA.图6 电极的LSV曲线Fig.6 LSV curves of the electrode2.3 实验条件的优化为了得到最佳的实验效果，本实验以1.0 μg·L-1的CEA为例对反应过程中涉及到的相关实验条件进行了优化. 首先，对目标物的反应时间进行了优化，如图7A所示，随着目标物CEA反应时间的增加，该传感体系的LSV峰电流值也逐渐增强. 当反应时间增加到50 min以后，该传感平台得到的电流信号停止增长并趋于稳定. 因此，本实验采用50 min作为目标物CEA的反应时间. 随后，对HCR过程的进行时间进行了优化. 如图7B所示，随着HCR反应时间的不断增加，该电化学传感平台得到的电化学信号也不断增强并在90 min时得到最大值，更长的反应时间并不会引起LSV电流的明显增加. 因此，本实验选择90 min作为HCR过程的反应时间. 此外，也对Ag NPs在金电极表面的组装时间进行了优化. 如图7C所示，LSV电流信号随着Ag NPs组装时间的增加而不断增长，并且在20 min处达到了最大值，继续增加反应时间并不会观察到明显的电流变化. 所以，20 min被作为Ag NPs组装过程的反应时间.2.4 该传感平台的分析性能在优化的实验条件下，将该电化学生物传感器用于含有不同浓度CEA样品的检测. 如图8A所示，该电化学传感体系得到的LSV电流信号随着样品中CEA浓度的增加而不断增大，且LSV峰电流值与CEA浓度的对数在0.5 ng·L-1到50 μg·L-1的浓度范围内呈现出良好的线性关系(图8B)，得到的线性回归方程为I = 26.347 × lg C[CEA] + 43.123(R2 = 0.998 7). 检测限为0.17 ng·L-1. 为了考察该电化学生物传感平台对于目标物CEA测定的选择性，我们将该传感平台用于包括甲胎蛋白(AFP)、免疫球蛋白G(IgG)、前列腺抗原(PSA)以及癌抗原125(CA 125)在内的干扰物质. 其中，CEA浓度为1.0 μg·L-1，干扰物浓度为10 μg·L-1. 从图8C中可以看出，只有CEA能够引起LSV峰电流值的明显增加，此外，这些干扰物质与样品中CEA的共存并不会对传感器的电流响应产生明显影响. 以上结果表明，该传感平台对于CEA的检测具有较好的选择性.(A)CEA反应时间；(B)HCR反应时间；(C)Ag NPs组装时间.图7 实验条件的优化Fig.7 Optimization of experimental conditions图8 该电化学传感器对CEA的(A)LSV响应曲线；(B)线性拟合曲线；(C)选择性Fig.8 (A)LSV curves of the electrochemical sensor; (B) Calibration curve. (C) Selectivity of the electrochemical sensor2.5 该传感平台的初步应用为了考察该电化学生物传感平台在血清样品中的分析能力，我们将其应用于6个血清样品中CEA的检测. 将测试的结果与CEA酶联免疫法(ELISA)试剂盒的检测结果进行对比，并通过t检验法验证两种方法测试结果的一致性. 如表2所示，在置信度为95%时，所有样品测试结果的texp均小于tcrit(tcrit[0.05,4] = 2.78). 以上结果说明，该电化学生物传感平台的测试结果与ELISA试剂盒具有较好的一致性，具备在复杂样品中进行CEA测试的应用潜力.表2 该电化学生物传感平台与ELISA试剂盒测试结果对比Table 2 Comparisonof results obtained by the electrochemical sensing system and commercial ELISA kitSample No.Method; Concentration [mean ± SD, μg·L-1, n = 3]This assayCEA ELISAkittexp10.94±0.061.01±0.051.4522.94±0.193.04±0.180.6539.57±0.5110.47±0.532.13420.75±1.7622.05±1.341.0154.90±0.415.52±0.391.88615.37±1.14 14.03±1.011.513 结论基于目标物诱导的HCR过程和Ag NPs的自组装过程设计了一个具有高灵敏度、高选择性的电化学生物传感平台用于CEA的检测. HCR过程的进行有助于灵敏度的提升；Ag NPs通过静电作用自组装到电极表面，不需要另外标记，简化了操作步骤；适配体与目标物之间的高亲和力则构成了该传感体系对于目标物高选择性检测的重要基础. 此外，由于适配体具有普遍适用性，通过改变适配体以及其他DNA的序列设计，该传感体系有望进一步扩展到其他小分子、蛋白质以及细胞等与医疗诊断和环境监测相关目标物的检测.参考文献：【相关文献】[1] STURGEON C. Practice guidelines for tumor marker use in the clinic [J]. 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纳米技术在生物传感器中的创新应用

纳米技术在生物传感器中的创新应用在当今科技飞速发展的时代，纳米技术作为一项前沿领域的关键技术，正以其独特的优势在生物传感器领域掀起一场创新的革命。

生物传感器是一种能够感知生物体内或环境中的生物分子信息，并将其转化为可测量的物理或化学信号的装置。

纳米技术的引入为生物传感器的性能提升、功能拓展以及应用范围的扩大带来了前所未有的机遇。

纳米技术之所以在生物传感器中展现出巨大的应用潜力，主要归因于其在材料特性和尺寸控制方面的卓越能力。

纳米材料具有极高的比表面积，这意味着它们能够提供更多的活性位点，与生物分子进行更有效的相互作用。

例如，纳米金颗粒、碳纳米管和量子点等纳米材料，由于其特殊的物理和化学性质，已成为构建高性能生物传感器的重要基石。

以纳米金颗粒为例，其表面等离子共振特性使得它在生物传感中具有出色的光学信号响应能力。

当生物分子与纳米金颗粒发生结合时，会导致其周围的折射率发生变化，进而引起颜色的改变。

这种颜色变化可以通过肉眼直接观察，或者借助简单的光谱仪器进行定量分析，从而实现对目标生物分子的快速检测。

此外，纳米金颗粒还可以作为载体，用于固定生物识别分子，如抗体、酶等，提高生物传感器的稳定性和灵敏度。

碳纳米管则凭借其优异的电学性能在生物传感器中大放异彩。

由于其独特的中空结构和高导电性，碳纳米管可以作为电子传递的快速通道，显著提高生物传感器的响应速度和检测限。

将生物识别分子修饰在碳纳米管表面，当目标生物分子与识别分子发生特异性结合时，会引起碳纳米管电学性能的改变，通过测量这种变化，就能够实现对生物分子的高灵敏检测。

量子点作为一种新型的纳米材料，具有出色的荧光性能。

其荧光强度高、稳定性好、发射波长可调节等优点，使其在生物传感器中成为一种理想的荧光标记物。

通过将量子点与生物识别分子结合，可以实现对生物分子的高灵敏、高选择性荧光检测。

与传统的有机荧光染料相比，量子点的荧光寿命更长，能够有效避免背景荧光的干扰，提高检测的准确性。

生物传感器在癌症早期诊断中的应用研究

生物传感器在癌症早期诊断中的应用研究癌症，这个令人闻之色变的疾病，一直以来都是全球医疗领域面临的重大挑战。

由于其发病隐匿、进展迅速，很多患者在确诊时往往已经处于中晚期，错失了最佳的治疗时机。

因此，癌症的早期诊断对于提高患者的生存率和生活质量至关重要。

在众多的诊断技术中，生物传感器凭借其高灵敏度、高特异性、快速便捷等优点，逐渐成为癌症早期诊断领域的研究热点。

生物传感器是一种能够对生物体内的各种物质进行检测和分析的装置。

它通常由生物识别元件（如酶、抗体、核酸等）和物理化学换能器（如电化学、光学、压电等）组成。

当生物识别元件与目标分析物发生特异性结合时，会产生物理化学信号的变化，通过换能器将这些信号转化为可测量的电信号或光信号，从而实现对目标分析物的定量检测。

在癌症早期诊断中，生物传感器的应用主要集中在对肿瘤标志物的检测上。

肿瘤标志物是指在肿瘤发生、发展过程中，由肿瘤细胞产生或机体对肿瘤细胞反应而产生的一类物质，包括蛋白质、核酸、代谢产物等。

常见的肿瘤标志物有癌胚抗原（CEA）、甲胎蛋白（AFP）、前列腺特异性抗原（PSA）等。

通过检测血液、尿液、脑脊液等体液中的肿瘤标志物水平，可以为癌症的早期诊断提供重要的依据。

电化学生物传感器是目前研究最为广泛的一类生物传感器。

它基于电化学原理，通过测量电极表面的电流、电位或电阻等参数的变化来检测目标分析物。

例如，基于抗体抗原特异性结合的免疫电化学传感器，通过将抗体固定在电极表面，当目标抗原与之结合时，会引起电极表面电子传递的变化，从而产生可检测的电化学信号。

这种传感器具有灵敏度高、选择性好、检测速度快等优点，在癌症早期诊断中具有很大的应用潜力。

光学生物传感器也是一种重要的检测手段。

其中，荧光生物传感器利用荧光物质的发光特性来检测目标分析物。

当荧光标记的生物识别元件与目标分析物结合后，会导致荧光强度、荧光寿命或荧光偏振等参数的改变，从而实现对目标分析物的检测。

此外，表面等离子体共振（SPR）生物传感器通过检测金属表面等离子体共振信号的变化来实时监测生物分子之间的相互作用，在癌症标志物的检测中也表现出了良好的性能。

纳米生物传感器在癌症诊断中的应用研究

纳米生物传感器在癌症诊断中的应用研究随着生物技术和纳米技术的不断发展，纳米生物传感器的应用逐渐成为医学领域的热点研究。

在癌症的早期诊断方面，纳米生物传感器可以发挥重要的作用。

本文将介绍纳米生物传感器的基本原理、制备方法以及在癌症诊断中的应用研究。

一、纳米生物传感器的基本原理生物传感器是指通过生物材料检测特定化合物的装置，纳米生物传感器则是利用纳米材料作为传感元件。

纳米材料具有巨大的比表面和良好的化学活性，因此在生物传感器中应用得越来越普遍。

纳米生物传感器的基本原理是，在生物识别分子和感受器之间建立一个信号放大链。

当位于生物识别分子上的靶物质结合时，生物识别分子与感受器之间的信号放大链被激活，进而引起传感器的响应。

因此，纳米生物传感器是通过检测分子间相互作用的方式来实现特定目标分子的定量检测。

二、纳米生物传感器的制备方法纳米生物传感器的制备方法分为两类，一类是直接将生物识别分子修饰在纳米材料表面，另一类则是将生物识别分子与纳米材料通过非共价键结合。

在第一种方法中，经常使用的纳米材料有金纳米粒子、石墨烯、量子点等。

生物识别分子可以是抗体、DNA寡核苷酸、RNA分子或酶等。

将生物识别分子修饰在纳米材料表面，可以形成一个高度特异和灵敏的信号放大器。

这种方法的制备工艺相对简单，但可能会导致生物活性的损失。

而在第二种方法中，生物识别分子与纳米材料通过化学反应或靶分子介导的特异性相互作用结合在一起。

这种方法的制备工艺稍复杂，但可以保持生物识别分子的完整性和生物活性。

三、纳米生物传感器在癌症诊断中的应用研究纳米生物传感器在癌症诊断中的应用，主要集中在检测肿瘤标志物的含量和筛选肿瘤细胞。

肿瘤标志物是一些特定蛋白质或糖蛋白，在癌症患者中可能会出现异常的含量。

通过检测肿瘤标志物的含量，可以对癌症的早期诊断和疾病的监测提供指导意义。

而筛选肿瘤细胞，可以帮助医生更加准确地定位和评估肿瘤的发展状态。

例如，针对结直肠癌的诊断，研究者利用石墨烯和DNA寡核苷酸修饰的纳米金球构建了一种高灵敏的纳米生物传感器。

定量分析癌胚抗原的谐振式无线生物传感器

定量分析癌胚抗原的谐振式无线生物传感器黎颖茵;孙浩;左兆瑞;毛红菊;钱大宏【摘要】提出一种可用于快速检测肿瘤标志物的谐振式无线生物传感器:采用微机电加工技术通过光刻、金属蒸发等加工工艺制备出含有电感电容单元的微电极结构,利用戊二醛共价修饰技术在传感器电极间隙特异性捕获肿瘤标志物癌胚抗原;改变传感器系统的参数,使得谐振系统带宽值发生变化,实现对癌胚抗原的定量检测分析.实验结果表明:研制的传感器能检测出修饰过程的细微变化,对于癌胚抗原的最低检测限度为1 ng/mL,检测范围为1～1 000 ng/mL,具有良好的特异性和灵敏度.研究为肿瘤愈后监测提供了便携、快速、低廉的检测方法.【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2018(037)006【总页数】3页(P59-61)【关键词】无线检测;癌胚抗原;带宽;定量分析;生物传感器【作者】黎颖茵;孙浩;左兆瑞;毛红菊;钱大宏【作者单位】浙江大学医学院转化医学研究院,浙江杭州310058;中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海200050;上海交通大学生物医学工程学院,上海200030;中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海200050;浙江大学医学院转化医学研究院,浙江杭州310058【正文语种】中文【中图分类】TP212.30 引言癌胚抗原(carcino-embryonic antigen,CEA)浓度可以作为良性与恶性肿瘤的鉴别依据[1～5]。

临床上常用的检测手段中[6～8]，酶联免疫吸附法检测灵敏度低，而其他方法虽然检测灵敏度高，但需要特殊的仪器设备，成本高，难以对临床样本进行快速、简便、低廉的检测。

无线传感技术具有成本低、便于批量化制备、操作简便等优点，在通信、半导体、机械等领域已经得到广泛应用，但在生物检测方面的应用国内鲜有报道[9～12]。

本文提出了一种新型的谐振式无源无线生物传感器，根据不同浓度的CEA抗原改变叉指电极的电容值引起带宽值发生变化，通过电感线圈互感耦合的方式读取传感器信号，实现快速检测CEA抗原的浓度，从而为良性与恶性肿瘤的判断提供简便的检查方式，实现即时检验的功能。

《基于纳米材料构建生物传感器检测癌胚抗原和汞离子的研究》范文

《基于纳米材料构建生物传感器检测癌胚抗原和汞离子的研究》篇一一、引言随着生物技术和纳米技术的快速发展，生物传感器已成为现代医学诊断和环境监测的重要工具。

其中，基于纳米材料的生物传感器因其高灵敏度、高选择性以及低成本等优势，在临床诊断和环境污染监测方面展现出巨大的应用潜力。

本文旨在探讨基于纳米材料构建的生物传感器在检测癌胚抗原和汞离子方面的研究进展。

二、癌胚抗原的检测癌胚抗原（CEA）是一种常见的肿瘤标志物，其检测对于癌症的早期发现和预后评估具有重要意义。

传统的CEA检测方法主要包括免疫组织化学法、酶联免疫吸附法等，但这些方法往往存在灵敏度低、操作复杂等问题。

近年来，基于纳米材料的生物传感器为CEA的检测提供了新的解决方案。

1. 纳米材料的选择在CEA的检测中，常用的纳米材料包括金纳米粒子、碳纳米管、量子点等。

这些纳米材料具有优异的物理化学性质，如高比表面积、良好的生物相容性以及独特的电子学性质，为构建高灵敏度的生物传感器提供了可能。

2. 生物传感器的构建通过将CEA的特异性抗体或适配体与纳米材料结合，可以构建出针对CEA的生物传感器。

当CEA与传感器接触时，抗体或适配体会与其发生特异性结合，导致传感器的信号发生变化。

通过测量这种信号变化，可以实现对CEA的定量检测。

三、汞离子的检测汞离子是一种常见的环境污染物，对人类健康和环境生态具有严重的危害。

因此，准确、快速地检测水体和土壤中的汞离子具有重要意义。

基于纳米材料的生物传感器在汞离子的检测方面也展现出独特的优势。

1. 纳米材料的修饰在汞离子的检测中，常用的纳米材料包括氧化石墨烯、硫化镉量子点等。

这些纳米材料经过适当的修饰后，可以实现对汞离子的特异性识别和捕获。

例如，氧化石墨烯具有优异的吸附性能和电子传递性能，可以有效地吸附和分离汞离子。

2. 生物传感器的构建与工作原理基于纳米材料的生物传感器通过将修饰后的纳米材料与特异性识别汞离子的生物分子（如DNA、蛋白质等）结合，构建出针对汞离子的生物传感器。

《基于纳米材料构建生物传感器检测癌胚抗原和汞离子的研究》范文

《基于纳米材料构建生物传感器检测癌胚抗原和汞离子的研究》篇一一、引言随着科技的进步和生物医学的快速发展，生物传感器的应用越来越广泛。

其中，基于纳米材料的生物传感器因其高灵敏度、高选择性以及良好的生物相容性等特点，成为了近年来研究的热点。

在疾病诊断领域，对癌症等疾病的早期诊断尤为关键，癌胚抗原（CEA）是众多癌症的标志物之一。

同时，环境中的汞离子污染问题也日益严重，对人类健康构成严重威胁。

因此，本文旨在研究基于纳米材料构建生物传感器检测癌胚抗原和汞离子的方法，以期为疾病的早期诊断和环境保护提供技术支持。

二、研究背景及意义随着纳米科技的快速发展，纳米材料因其独特的物理化学性质，为生物传感器的构建提供了新的可能性。

通过利用纳米材料的高比表面积、优异的光学性质和良好的生物相容性等特性，可大大提高生物传感器的检测灵敏度和选择性。

因此，基于纳米材料的生物传感器在医学诊断、环境监测等领域具有广泛的应用前景。

三、研究内容1. 材料选择与制备本研究所选用的纳米材料为具有良好生物相容性的金纳米材料和磁性纳米材料。

通过化学合成法制备金纳米材料，并利用磁性纳米材料的高磁响应特性，实现对目标分子的快速分离与检测。

2. 生物传感器的构建将制备的纳米材料与特异性抗体或适配体等生物分子结合，构建出具有高灵敏度和选择性的生物传感器。

在检测癌胚抗原时，通过抗体与癌胚抗原的特异性结合实现检测；在检测汞离子时，利用适配体对汞离子的高亲和力实现检测。

3. 实验方法与步骤（1）将制备的纳米材料与特异性抗体或适配体进行连接，形成纳米生物探针；（2）将纳米生物探针与待测样品混合，进行反应；（3）通过光学、电化学等方法检测反应后的信号变化；（4）根据信号变化与标准曲线对比，得出待测样品中癌胚抗原或汞离子的浓度。

四、实验结果与分析1. 癌胚抗原检测结果通过构建的金纳米生物传感器对癌胚抗原进行检测，结果显示该传感器具有较高的灵敏度和选择性。

在较低的CEA浓度下，仍能保持良好的检测效果，有利于癌症的早期诊断。

纳米生物传感器在癌症早期检测中的应用

纳米生物传感器在癌症早期检测中的应用随着现代医学的发展，癌症早期诊断已成为一项重要的研究方向。

癌症是一种细胞异常增殖导致的疾病，而癌症早期检测是指对人体内可能存在的癌症细胞进行检测和诊断，以便及早发现和治疗，从而提高治愈率和生存率。

而传统的癌症早期检测方法如放射性造影和组织切片病理检查等具有较大的侵入性和副作用，不适合进行大规模的筛查和监测。

近年来，随着生物传感技术的不断发展和纳米材料的应用，纳米生物传感器被广泛应用于癌症早期检测中，成为了一种快速、简便、高灵敏度和高选择性的检测方法。

纳米生物传感器是一种基于纳米材料和生物分子相互作用原理的检测技术。

其核心部分是一个测试基质和一个检测分子。

当检测分子与靶分子结合时，改变了测试基质的光学、电学、化学、机械性质等物理性质，从而引起一个信号响应，这种响应就可以通过不同的检测方法进行分析，实现靶分子检测的目的。

纳米生物传感器具有灵敏度高、特异性好、响应速度快、探测精度高、探针易于制备等优点，具有很大的应用前景。

在癌症早期检测中，纳米生物传感器主要应用于肿瘤标志物的检测。

肿瘤标志物是一种只在癌症病人体内特异性地产生的蛋白质或其他化学物质。

而肿瘤标志物的线性剂量响应对于早期诊断非常重要，而纳米生物传感器的高灵敏度和高特异性可以很好地实现此任务。

例如，纳米生物传感器可以用来检测癌细胞中的特定蛋白质，如癌胚抗原、胰岛素样生长因子等，这些蛋白质被认为是肿瘤标志物的一种，其测定值与癌症病人的临床情况具有一定的相关性。

与此同时，纳米生物传感器还可以用于癌症药物研发中的药效评估。

如对于一种新型抗癌药物，利用纳米生物传感器可以评估药物的治疗效果和剂量，从而提高治疗效率和减少毒副作用。

此外，纳米生物传感器还可以应用于癌症分子机理的研究，如分子标记技术和荧光共振能量转移技术等可用于探究癌症的发病机制。

尽管纳米生物传感技术在癌症早期检测中的应用前景广阔，但也仍有一定的技术难点需要解决。

生物传感器在疾病早期检测中的作用

生物传感器在疾病早期检测中的作用在当今医学领域，疾病的早期检测至关重要。

早期发现疾病意味着能够更有效地进行治疗，提高治愈率，减轻患者的痛苦，同时降低医疗成本。

而生物传感器作为一种新兴的技术手段，正逐渐在疾病早期检测中发挥着举足轻重的作用。

生物传感器是一种能够对生物物质进行特异性识别和检测的装置。

它将生物识别元件与物理化学换能器相结合，将生物反应转化为可测量的电信号或光信号等。

这些生物识别元件可以是酶、抗体、核酸、细胞等，它们能够特异性地与目标分析物结合，从而实现对疾病相关生物标志物的检测。

疾病早期，往往体内的生物标志物浓度较低，但生物传感器凭借其高灵敏度和特异性，能够精准地捕捉到这些细微的变化。

以癌症为例，在肿瘤形成的早期阶段，一些特定的蛋白质、核酸或代谢产物的水平可能会发生微妙的改变。

传统的检测方法可能无法及时察觉这些变化，但生物传感器可以做到。

例如，基于抗体的生物传感器能够特异性地识别肿瘤标志物，如癌胚抗原（CEA）和甲胎蛋白（AFP）等，即使在它们的浓度很低时也能给出准确的检测结果。

除了癌症，生物传感器在心血管疾病的早期检测中也表现出色。

心血管疾病如心肌梗死，在发病前往往会有一些生物标志物的释放，如心肌肌钙蛋白 I（cTnI）和肌红蛋白等。

通过设计针对这些标志物的生物传感器，可以在症状出现之前就检测到潜在的风险，为及时干预和治疗争取宝贵的时间。

在糖尿病的管理中，生物传感器同样具有重要意义。

连续血糖监测系统（CGMS）就是一种常见的生物传感器应用。

它可以实时监测患者的血糖水平，帮助患者更好地控制血糖，预防并发症的发生。

与传统的指尖采血检测方法相比，CGMS 不仅减少了患者的痛苦，还能提供更全面、连续的血糖数据，有助于发现血糖的波动趋势和潜在的问题。

生物传感器的便携性也是其一大优势。

随着技术的不断进步，越来越多的生物传感器朝着小型化、便携式的方向发展。

这使得患者可以在家中或其他非医疗场所进行自我检测，及时了解自己的健康状况。

用于检测癌胚抗原CEA的丝网印刷免疫传感器

用于检测癌胚抗原CEA的丝网印刷免疫传感器徐肖邢;宗水珍;杨文伟【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2007(26)2【摘要】采用溶胶-凝胶技术将电子媒介体亚甲基蓝和辣根过氧化物酶(HRP)标记的癌胚抗原(CEA)固定在一次性丝网印刷碳电极表面,制备了CEA免疫传感器.该免疫传感器在含CEA样品的溶液中培育后,抗原-抗体免疫结合物的形成会阻碍HRP 活性中心与亚甲基蓝之间的电子传递,使HRP对H2O2电催化氧化的效率降低.循环伏安和计时电流法用于研究免疫电极的电化学特性,在优化的条件下催化效率的降低与CEA质量浓度分别在1.0～6.0 μg/L和6.0～138 μg/L范围内成线性关系,检出限为0.4 μg/L,测定的组内和组间相对标准偏差分别为7.4%和11.2%.该测定无须分离、洗涤步骤,分析时间短,操作方便,检测成本低,具有实际应用价值.【总页数】5页(P170-174)【作者】徐肖邢;宗水珍;杨文伟【作者单位】常熟理工学院,化学与材料工程系,江苏,常熟,215500;常熟理工学院,化学与材料工程系,江苏,常熟,215500;常熟理工学院,化学与材料工程系,江苏,常熟,215500【正文语种】中文【中图分类】O657.15;Q503【相关文献】1.基于纳米金/聚多巴胺修饰丝网印刷电极的免疫传感器检测水中苯并芘的研究 [J], 费世东;朱晓强;刘英菊2.构建免标记电流型免疫传感器用于检测血清中癌胚抗原(CEA) [J], 陈敏;吴娜梅;陈瑾;李丽莹;赵成飞;翁少煌;林新华3.基于丝网印刷电极的阻抗型免疫传感器用于检测烯效唑 [J], 韦林洪;刘琳;吕红映;滕镇远;康慧敏;王赪胤;胡效亚4.基于金-铂纳米颗粒修饰的碳纳米管构建免标记电化学免疫传感器用于CEA检测[J], 郑慧雯; 唐典勇5.基于纳米金/聚赖氨酸修饰的丝网印刷电极免疫传感器对双酚A的灵敏检测 [J], 何祖宇;李普旺;周闯;王超;吕明哲;宋书会;刘运浩;杨子明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

《基于纳米材料构建生物传感器检测癌胚抗原和汞离子的研究》

《基于纳米材料构建生物传感器检测癌胚抗原和汞离子的研究》篇一一、引言随着生物技术和纳米技术的快速发展，生物传感器作为一种新兴的检测工具，其应用领域不断扩大。

在生物医学、环境监测和食品安全等方面，生物传感器发挥了巨大的作用。

尤其是在疾病早期诊断和癌症治疗过程中，检测肿瘤标志物（如癌胚抗原）和环境污染物（如汞离子）具有重要意义。

纳米材料由于其独特的物理、化学和生物学性质，被广泛应用于构建高效、灵敏的生物传感器。

本文将就基于纳米材料构建的生物传感器在检测癌胚抗原和汞离子方面的研究进行综述。

二、纳米材料在生物传感器中的应用（一）癌胚抗原的检测纳米材料在癌胚抗原检测中发挥了重要作用。

通过与抗原的特异性结合，纳米材料可以实现对癌胚抗原的高效、快速检测。

例如，金纳米粒子（AuNPs）具有独特的光学性质和良好的生物相容性，可与癌胚抗原特异性抗体结合，形成免疫复合物。

这种复合物可以通过颜色变化或光吸收变化来检测癌胚抗原的浓度。

此外，量子点、磁性纳米粒子等也被广泛应用于癌胚抗原的检测。

（二）汞离子的检测汞离子是一种常见的环境污染物，对人类健康具有潜在危害。

纳米材料在汞离子检测中也具有独特优势。

例如，银纳米粒子（AgNPs）对汞离子具有强烈的吸附作用，可以形成稳定的银-汞复合物。

这种复合物可以通过颜色变化或光吸收变化来检测汞离子的浓度。

此外，一些纳米材料还可以通过荧光共振能量转移等机制实现对汞离子的高灵敏度检测。

三、基于纳米材料的生物传感器构建及性能评价（一）生物传感器的构建基于纳米材料的生物传感器通常包括识别元件和信号转换元件两部分。

识别元件可以是抗体、酶等具有特异性识别功能的分子，而信号转换元件则是通过与识别元件结合后，能够产生可观测信号的纳米材料。

例如，在癌胚抗原检测中，AuNPs可以作为信号转换元件与特异性抗体结合，形成免疫复合物后产生颜色变化；在汞离子检测中，AgNPs可以作为吸附剂与汞离子结合后产生颜色变化或光吸收变化。

《基于纳米材料构建生物传感器检测癌胚抗原和汞离子的研究》

《基于纳米材料构建生物传感器检测癌胚抗原和汞离子的研究》篇一一、引言在生物医学领域，精确且灵敏的生物传感器技术是疾病诊断和监测的重要工具。

随着纳米技术的快速发展，基于纳米材料的生物传感器因其高灵敏度、高特异性以及低成本等优点，正逐渐成为生物检测领域的研究热点。

本篇论文旨在研究基于纳米材料构建的生物传感器在检测癌胚抗原和汞离子方面的应用。

二、纳米材料与生物传感器纳米材料因其独特的物理化学性质，如高比表面积、优异的电子传输性能和良好的生物相容性，被广泛应用于生物传感器的构建。

通过将纳米材料与生物分子（如抗体、酶、DNA等）结合，可以构建出高灵敏度和高选择性的生物传感器。

三、癌胚抗原的检测癌胚抗原（CEA）是一种常见的肿瘤标志物，其在多种癌症的诊断和监测中具有重要价值。

本部分研究将通过设计特定的纳米材料和抗体，构建出一种基于纳米材料的生物传感器，用于检测癌胚抗原。

我们选用一种具有高比表面积的纳米材料作为基础平台，然后在其表面修饰特异性识别CEA的抗体。

通过这种方式，我们的生物传感器可以有效地捕获和识别CEA，并产生相应的信号。

通过对信号的测量和分析，我们可以精确地测定CEA的浓度。

四、汞离子的检测汞离子是一种常见的有毒重金属离子，其在环境和生物体内的大量存在对人类健康造成严重威胁。

本部分研究将设计出一种基于纳米材料的生物传感器，用于检测环境中的汞离子。

我们采用一种能够与汞离子发生强烈相互作用并产生明显颜色变化的纳米材料。

通过观察颜色的变化或利用光谱分析技术，我们可以准确地测定环境中汞离子的浓度。

五、实验结果与讨论我们分别对基于纳米材料的生物传感器在检测癌胚抗原和汞离子方面的性能进行了实验验证。

实验结果表明，我们的生物传感器在检测癌胚抗原和汞离子方面均具有高灵敏度和高选择性。

在最佳实验条件下，我们成功地实现了对癌胚抗原和汞离子的精确测定。

此外，我们还对实验结果进行了深入讨论，探讨了不同因素（如纳米材料的种类、大小、形状以及实验条件等）对生物传感器性能的影响。

《基于纳米材料构建生物传感器检测癌胚抗原和汞离子的研究》范文

随着纳米技术的迅速发展，利用纳米材料构建生物传感器成为了科研的热点领域。

本研究基于纳米材料，设计并构建了新型生物传感器，以实现同时对癌胚抗原和汞离子的快速、高灵敏度检测。

二、纳米材料的选择与制备1. 纳米材料选择本研究所选用的纳米材料为金纳米粒子（AuNPs）和氧化石墨烯（GO）。

金纳米粒子因其良好的生物相容性和光学性质，常被用于生物传感器的构建。

而氧化石墨烯则因其大比表面积和出色的吸附性能，为检测物质提供了良好的吸附平台。

2. 制备方法金纳米粒子通过柠檬酸钠还原法进行制备，而氧化石墨烯则通过改进的Hummers法制备。

将两种材料通过特定的工艺结合，形成金纳米粒子-氧化石墨烯复合材料（AuNPs-GO），这种复合材料为生物传感器的构建提供了理想的平台。

三、生物传感器的设计与构建1. 针对癌胚抗原的检测通过利用特异性抗体与癌胚抗原的免疫反应，将抗体固定在AuNPs-GO复合材料上。

当癌胚抗原与固定在复合材料上的抗体结合时，会导致纳米粒子之间的相互排斥作用减小，使得粒子之间的聚集体结构发生改变，从而引起光学性质的改变。

通过测量这种光学性质的改变，可以实现对癌胚抗原的定量检测。

2. 针对汞离子的检测由于汞离子能够与特定的生物分子或基团形成配位键，我们将含硫化合物固定在AuNPs-GO复合材料上，以实现与汞离子的反应。

当溶液中存在汞离子时，它们会与含硫化合物结合，形成稳定的配位化合物，导致金纳米粒子的颜色和光学性质发生变化。

通过测量这些变化，可以实现对汞离子的检测。

四、实验结果与讨论1. 实验结果通过对构建的生物传感器进行实验测试，我们发现该传感器对癌胚抗原和汞离子均具有高灵敏度和良好的选择性。

在一定的浓度范围内，癌胚抗原和汞离子的浓度与其引起的光学性质变化之间存在线性关系。

生物传感器在疾病早期筛查中的应用

生物传感器在疾病早期筛查中的应用在当今医学领域，疾病的早期筛查变得越来越重要。

早期发现疾病可以极大地提高治疗成功率，改善患者的预后，甚至挽救生命。

生物传感器作为一种新兴的技术，在疾病早期筛查中发挥着关键作用。

生物传感器是一种能够将生物反应转化为可测量信号的装置。

它通常由生物识别元件和信号转换元件组成。

生物识别元件可以特异性地识别目标分析物，如蛋白质、核酸、细胞等；信号转换元件则将生物识别事件转化为电、光、热等易于检测的物理信号。

在癌症的早期筛查中，生物传感器展现出了巨大的潜力。

以乳腺癌为例，一些生物传感器能够检测血液中特定的肿瘤标志物，如癌胚抗原（CEA）和糖类抗原 15-3（CA15-3）。

这些标志物在癌症早期可能仅有微量的变化，但生物传感器具有极高的灵敏度，能够捕捉到这些细微的差异。

通过对这些标志物的检测，可以在癌症形成明显症状之前就发现疾病的迹象，为患者争取到宝贵的治疗时间。

心血管疾病是另一个严重威胁人类健康的领域，生物传感器在其早期筛查中也发挥着重要作用。

例如，对于心肌梗死的早期诊断，生物传感器可以检测心肌肌钙蛋白等生物标志物。

这些标志物在心肌受损后的短时间内就会释放入血，生物传感器能够快速、准确地检测到它们的存在，帮助医生及时做出诊断并采取治疗措施，降低患者的死亡率和致残率。

在传染病的早期筛查方面，生物传感器同样具有不可替代的优势。

例如，对于流感病毒的检测，传统的方法可能需要较长的时间来培养病毒，而生物传感器可以直接检测病毒的抗原或核酸，大大缩短了检测时间。

在新冠疫情期间，快速检测试剂盒中的很多就是基于生物传感器技术开发的，能够在短时间内检测出病毒的存在，对于疫情的防控起到了重要作用。

除了上述常见疾病，生物传感器在糖尿病、神经系统疾病等多种疾病的早期筛查中也有应用。

对于糖尿病，生物传感器可以实时监测血糖水平，帮助患者更好地控制疾病，预防并发症的发生。

在神经系统疾病方面，如帕金森病，生物传感器能够检测脑脊液中特定的蛋白质标志物，为早期诊断提供依据。

《基于纳米材料构建生物传感器检测癌胚抗原和汞离子的研究》范文

随着纳米技术的快速发展，利用纳米材料构建的生物传感器在生物分析、疾病诊断和环境监测等方面展现出巨大的应用潜力。

本文将重点探讨基于纳米材料构建的生物传感器在检测癌胚抗原（CEA）和汞离子方面的研究进展。

二、癌胚抗原（CEA）的检测癌胚抗原（CEA）是一种常见的肿瘤标志物，其水平的升高往往与多种癌症的发生和发展有关。

因此，准确检测CEA对于癌症的早期诊断和预后评估具有重要意义。

（一）纳米材料在CEA检测中的应用纳米材料因其独特的物理化学性质，如高比表面积、良好的生物相容性和独特的表面效应，被广泛应用于生物传感器的构建。

在CEA检测中，常用的纳米材料包括金纳米粒子、石墨烯、氧化石墨烯等。

这些材料可以通过吸附、标记等方式与CEA结合，从而实现高灵敏度和高选择性的检测。

（二）基于纳米材料的生物传感器检测CEA基于纳米材料的生物传感器通常采用免疫分析法、电化学法等方法进行CEA的检测。

其中，电化学法因其操作简便、成本低廉等优点备受关注。

通过将纳米材料修饰在电极表面，可以增强电极对CEA的吸附能力和信号响应，从而实现快速、准确的CEA检测。

三、汞离子的检测汞离子是一种常见的环境污染物和有毒物质，对人类健康和环境安全造成严重威胁。

因此，准确检测汞离子对于环境保护和人体健康具有重要意义。

（一）纳米材料在汞离子检测中的应用纳米材料因其具有较高的比表面积和良好的吸附性能，被广泛应用于汞离子的检测。

例如，某些纳米材料可以与汞离子发生化学反应或形成络合物，从而实现对汞离子的高效吸附和检测。

此外，一些纳米材料还具有荧光性质，可以通过荧光法实现汞离子的快速检测。

（二）基于纳米材料的生物传感器检测汞离子基于纳米材料的生物传感器可以通过电化学法、光谱法等方法进行汞离子的检测。

其中，电化学法因其灵敏度高、操作简便等优点被广泛应用于汞离子的检测。

生物传感器在医学检测中的应用

生物传感器在医学检测中的应用简介：生物传感器是一种能够将生物信号转化为可量化电信号的装置。

它可以通过检测人体内部的生物分子或者生理参数来提供诊断、监测和治疗方面的信息。

在医学检测中，生物传感器的应用越来越广泛，对疾病的早期预警、快速筛查和治疗效果评估等方面起到了重要作用。

一、生物传感器在癌症早期预警中的应用癌症是当今世界上最常见和致命的疾病之一。

早期检测对于提高治愈率至关重要。

利用生物传感器技术，科学家们成功开发出一种基于血液样本的癌症早期预警系统。

这种系统利用了特定抗原或肿瘤标志物与生物传感器之间特异性反应产生的电信号来检测癌细胞是否存在。

通过持续监测血液中特定抗原水平的变化，可以及时发现并诊断出患者是否患有癌症，从而实现早期干预和治疗。

二、生物传感器在血糖监测中的应用糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病，需要定期检测血糖水平来指导治疗。

传统的血糖监测方法往往需要采集到患者的毛细血管全血样本，并通过实验室进行分析，这对于患者来说非常不便。

而生物传感器技术可以通过将葡萄糖氧化酶固定在传感器表面，利用葡萄糖与酶反应所产生的电流信号来实时测量患者血液中的葡萄糖水平。

这种无创、实时的监测方式大大方便了患者，并且有助于提高治疗效果。

三、生物传感器在心电图监测中的应用心电图是评估心脏健康状态的重要工具，传统心电图监测需要使用粘贴式电极或带着导线的胶片来获取心电信号。

然而，这些方法容易受到干扰和不适宜长时间佩戴。

借助生物传感器技术，可开发出无创式的心电图监测设备，它可以直接放置在人体皮肤上采集心电信号，并通过蓝牙等技术将信号传输到移动设备上进行实时分析。

这种便捷、准确的监测方式有助于早期发现和诊断心脏疾病，提高治疗效果。

四、生物传感器在药物检测中的应用药物治疗是常见的医学手段之一，但不同个体对药物的反应存在差异。

生物传感器可用于检测患者体内某些药物或代谢产物的浓度，从而根据个体化情况调整药物剂量。

比如，在抗癌药物治疗过程中，通过检测血液中特定化学标记物的含量，可以对患者接受治疗后的反应进行监测和评估，进而调整治疗方案，提高治愈率并减少不良反应。

一种新型免疫传感器阵列检测癌胚抗原和糖类抗原199技术

１．１化学品和试剂癌胚抗原（ＣＥＡ１、糖类抗原１９９（ＣＡ１９９）ＣＥＡ
析法因其高灵敏度、简单的仪器设备和宽动态范围
而成为主导的分析方法之一Ｉ１引．尽管其在该领域有一些进步，但仍需要探索一种成本低、简易和多
路复用能力的新方法．笔者基于空间分辨模式，用一个无交叉感染
号探针，避免了电解质中共反应物的加入，从而简化了实验步骤．同时，通过电聚合方式在电极表面
献［１４］报道的步骤制备．其他试剂均为分析纯．含０．１ｍｏｌ－Ｌ。ＫＣ１和ＮａＣ１的０．１ｍｏｌ・Ｌ。磷酸盐缓冲
液（ＰＢＳ，ｐＨ７．４）被用作电解质溶液．洗涤缓冲液由
氯化钠的去离子水中由原液稀释制备；氯金酸
（ＨＡｕＣＩ４）和牛血清蛋白（ＢＳＡ，９６％～９９％）购自国药（上海）；金纳米粒子（ＡｕＮＰｓ，直径约１５ｎｍ）根据文
复合物的制备将ＰＬＬ和Ｒｕ（ｂｐｙ）３２＋结合起来构建信
含０．０５％Ｔｗｅｅｎ２０的ＰＢＳ（ｐＨ７．４）构成．洗脱液是
收稿日期：２０１４一ｌ０ — ０８．宁波大学学报（理工版）网址：ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｍａｌｌｇ．ｎｂｕ．ｅｄｕ．ｃｎ／基金项目：浙江省公益技术应用研究（２０１２Ｃ３７０１２）；宁波市自然科学基金（２０１３Ａ６１０１６３）．

一种新型免疫传感器阵列检测癌胚抗原和糖类抗原199技术

一种新型免疫传感器阵列检测癌胚抗原和糖类抗原199技术周靖;胡富陶;余红卫【期刊名称】《宁波大学学报（理工版）》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】制备了一种新型的含2个包覆分子印迹聚合物的丝网印刷碳工作电极的电化学发光夹心免疫传感器阵列，通过该阵列实现了肿瘤标志物癌胚抗原(CEA)和糖类抗原199(CA199)的近同时免疫分析。

该新型的电化学发光免疫方法将空间分辨技术与分子印迹技术相结合，为 CEA 和CA199的复合免疫分析提供了一条简单、低成本、快速和灵敏的途径。

该方法对临床实验中多种蛋白质的近同时测定也显示了较大的潜力。

%In this study, a novel electrochemiluminescence (ECL) immunosensor array is engineered consisting of two screen-printed carbon working electrodes coated with molecular imprinting polymer (MIPs). The array is formed to perform multiplexed immunoassay of tumor markers (carcinoembryonic antigen (CEA) and carbohydrate antigen-199 (CA199)). Based on spatial-resolved technique, and coupled with molecularly imprinted technique, this novel ECL strategy provides a simple, low-cost, fast and sensitive approach for multiplexed immunoassay of CEA and CA199. This approach may render promising potential for protein detection in the circumstances of clinical laboratory setting.【总页数】6页(P84-89)【作者】周靖;胡富陶;余红卫【作者单位】宁波大学海洋学院，浙江宁波 315211;宁波大学海洋学院，浙江宁波 315211;宁波大学海洋学院，浙江宁波 315211【正文语种】中文【中图分类】O657【相关文献】1.磁性微球时间分辨免疫技术定量检测糖类抗原199的研究 [J], 朱利国;范俊;黄飚;浦洪波;潘凌峰;孙倩2.电化学发光免疫分析技术联合检测CYFRA21-1和癌胚抗原对肺癌的诊断意义[J], 张忠英;林永志;高惠川;李萍3.一种新型的免疫检测技术—时间分辨荧光免疫分析 [J], 冯来坤4.基于压电谐振检测技术的癌胚抗原免疫传感器的实验研究 [J], 张波;府伟灵;毛琼国;姚春燕;陈鸣;徐世军;俞凡5.一种新型肽核酸基因传感器阵列检测系统的构建 [J], 陈鸣;府伟灵;蔡国儒;刘明华;张波;陈庆海;俞凡因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。