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1、72JournalofModernClinicalMedicalBioengineering2002,Vol.8,No.1·综述·生物传感器在医学中新的应用3曾辉综述温志立审校(中南大学湘雅医学院99级3中南大学湘雅医院传染科长沙410078)【提要】生物传感器作为一项新兴的科学技术已应用于医学检验分析领域中,是近来国际上医学检测技术的热点之一.本文对国内外近几年光学、电化学和压电3种生物传感器及其应用的研究进行了综合评述.【关键词】生物传感器医学应用[中图分类号]Q331[文献标识码]A[文章编号]1008-634X(2002)01-0072-04在高科技飞速发展的今天,将微电子科技运
2、用在的荧光.采用[Ru(ph2phen)3](ClO4)2钌络合物,制成医学领域的生物传感器发挥着越来越大的作用.生物感应膜,在有蓝色发光二极管和感应光纤的扫描探头传感技术为基础医学研究及临床诊断提供了一种快装置中,感应膜内的钌络合物在发光二极管的激发下速简便的新型方法,因此引起了医学界的高度重视.产生荧光,此荧光可被待测样品中的氧猝灭.氧浓度随着传感器工艺技术的提高和运用的推广,生物传感越大,猝灭程度越大.猝灭后的光化学信号被光纤传器也逐渐成为医学领域中的一项新的研究热点.导,经放大和数模转换被测定.新制成的高亲脂性钌生物传感器根据检测原理的不同可大致分为光络合物荧光光纤传感器可对气相
3、氧和溶解氧进行测[2]学生物传感器、电化学生物传感器及压电生物传感器.定.1.1.3电解质的测定对钾离子的测定是将颉氨霉1光学生物传感器素、极性荧光试剂(1,1-dioctadecy-3,3,3’,3’-te2光学生物传感器是在物理传感器中发展起来的,tramethylindodicatbocyanineperchlorate)、Meddoin与而在与医学相结合的应用方面还有待于进一步完善PVC混合,在光纤探头上制膜.利用钾离子能使敏感和推广.光学传感器是将光信号转换成电信号的器膜发生能量转移,引起荧光猝灭的原理进行测定.基件,它的突出优点是:速度快,灵敏度高,结构简单以于荧光内过滤效应
4、的荧光增强型钠离子光纤传感器,[1]及由强抗干扰能力形成的高可靠性1是在吸收型钠离子光化学传感器的敏感膜中加入合在光学生物传感器的研究中,最热门的是荧光光适的荧光剂,且应用荧光内过滤效应的荧光增强型光纤传感器和消失波生物传感器.纤传感器.它在测定灵敏度和抗背景干扰方面有较大荧光光纤传感器荧光光纤传感器是由具有在改善,能对血清等样品中的钠离子含量进行分析,且位、在线、实时、远程、可逆和稳定等特点的光纤传感[3]结果满意.钙离子浓度在0～38mmol/L范围内有良技术结合荧光分析的特异和敏感等优点而发展起来好的信噪比,线性范围为38nmol/L～11.35μmol/L(n=的,目前主要应用于
5、临床生化检验等领域.5),检测限为25μmol/L,对生理浓度存在的镁(1～1.1无机物的测定5μmol/L)有良好的选择性.目前正在研究将传感器直1.1.1pH值的测定荧光光纤传感器测定pH值的径缩小到1μm,甚至更小,使之适用于单个活细胞.工作原理是在光纤端部固定荧光剂,当与质子发生可1.2葡萄糖的测定将葡萄糖氧化酶(GO)和辣根过逆反应时,引起试剂相关光化学性质的变化,经光纤氧化物酶(HRP)制成固定化酶柱,以硫胺素做荧光底传输,测定荧光强度的变化,以达到测定pH值的目物.在碱性条件下,硫胺素被HRP氧化生成有荧光的的.1-羟基-3,6,8-三磺酸基芘、荧蒽、酚红、7-羟硫胺荧(λ
6、ex=375nm,λem=440nm).结合流动注射中基三羧基香豆素、4-甲基-7-羟基香豆素及四溴荧的停留技术,研究了一种快速简便,精确测定葡萄糖光素等常用作荧光光纤传感器的荧光试剂.的新荧光光纤法.其线形范围为1.0～60.0mg/L(r=1.1.2氧的测定氧分子能动态猝灭多种荧光试剂0.9990),检测限为0.15mg/L.该法已成功用于血清中作者简介:曾辉(1980～),男,本科学生现代临床医学生物工程学杂志2002年第8卷第1期73[4]葡萄糖的测定,结果与光度法相符.至是fmol/L量级.响应时间大都由DNA杂交时间来1.3胆固醇的测定胆固醇氧化酶与胆固醇作用将决定,一般在数
7、分钟之内,并且基本上可以达到实时消耗氧,引起对氧敏感荧光剂的荧光猝灭.该法将胆检测的要求.固醇氧化酶固定于尼龙膜上,在石英片上将荧光剂制在免疫分析中的应用除了用于检测DNA外,成薄膜,安放于酶层下面,胆固醇氧化酶与胆固醇作在检测免疫反应中消失波技术也起着非常重要的作用,通过光纤检测氧的消耗引起该荧光剂的荧光猝用.其原理类似于检测DNA杂交反应.用于免疫学的灭.当pH=7.25时该光纤传感器对胆固醇浓度的检消失波传感器可检测微生物毒素
