新型生物传感器的研究进展

《新型生物传感器的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、新型生物传感器的研究进展谢鹏，陈圆圆，邓林红(重庆大学生物工程学院，重庆400044)摘要：生物传感器近些年来在医疗卫生领域引起了越来越多的关注。生物传感器领域从Clark电极开始检测葡萄糖的那天起已经有了令人震惊的发展。牛物传感器已经在日常牛活屮起了口益重要的作用，因此每次生物传感器的进步都能引起很多人的关注。在介绍了几种新型的主物传感器的结构、特点的基础上，探讨了生物传感器的研究进展、发展动向及应用前景。关键词：生物传感器；石墨烯；SPR；胆固醇中图分类号：TP2I2.3文献标识码：AResearchprogressofnovelbiosensorsXIEPeng,CH

2、ENYuanyuan,DENGLinhong(BiologyEngineering,ChongqingUniversity,ChongQing400044)Abstract:Biosensorshaverecentlygainedmuchattentioninthefieldofhealthcare・TheareaachievedtremendousprogressfromthetimewhenthefirstClarkelectrodeformeasurementofglucosewasrealized・Advancesinthebiosensordesignareapp

3、earingatahighrateasthesedevicesplayincreasinglyimportantrolesinourdailylives・Afterintroducingthestructureandcharacteristicsofseveralnovelbiosensors,therecentresearchevolvement,developmenttrendappliedprospectarediscussed・Keywords:biosensor;graphene;SPR;cholesterol1引言生物传感器的起源可以追溯到1962年，Lelan

4、dC.Clark首次提出了酶电极(enzymeelectrodes)的概念从而在医疗科学技术里开拓了一个新的领域121。由于酶电极在物理、化学、材料科学和生物技术里的广泛应用，导致了很多技术成熟可靠的生物传感器的产生，因此生物传感器还被应用到药学、农业科学、军工业甚至生物恐怖主义的检测和防护中"】。生物传感器最初被认为是一种特殊的化学传感器，它以不同的生物成分作为敏感材料。山于生物成分的多样性，生物传感器也被分成很多中类别。生物传感器町以依据传输机理的不同被分为：共振生物传感器、光学检测生物传感器、热能检测传感器、离子敏感场效应管生物传感器和电化学牛•物传感器等⑷⑹。近些年

5、来，随着纳米技术的出现，纳米材料被越来越多的应用于生物传感器屮⑸。金属纳米颗粒、金属合金纳米颗粒以及碳纳米管等各种各样的纳米材料在传感器的电极和生物分子的氧化还原屮心Z间的应用大大提高了生物传感器的敏感性［73。但是随着2004年石墨烯(graphene)的出现⑼，它解决了以前纳米技术不能解决问题。由于石墨烯本身的优异的电传输特性、高热能传导特性以及非常好的机械性和生物相容性【】()•111,它一出现就受到业界广泛的关注，已显示出它将在材料领域的应用潜力，必然会带来一个崭新的生物传感器时代C基金项目:国家自然科学基金(No.30770529)；重庆市自然科学基金计划重点项目

6、(CSTC,2010BA5001)作者简介：谢鹏，(1986J男，硕士硏究生，主要硏究方向：生物医学。通信联系人：邓林红，(I960-)男，博士生导师，”长江学者”特聘教授，主要研究方向：生物流变学与呼吸道流变学。E-mail:denglh@cqu.edu.cn2新型牛物传感器2.1基于石墨烯的新型牛物传感器石墨烯（Graphene）是目前世界上最薄的新型二维纳米材料，它刚出现7年就已经成为纳米材料领域的热点，它的发现者因此获得了诺贝尔物理学奖冏。冃前有关它在生物传感器领域的报道比较少，下面将列举几个根据石墨烯而改进的生物传感器。2.1.1葡萄糖氧化酶生物传感器由胰岛索缺乏

7、而引起的糖尿病和高血糖在临床上常常表现为血糖浓度的不止常。由于糖尿病的高死亡率，因此需要密切关注病人的血糖水平。而石墨烯在葡萄糖生物传感器中的应用，大大提高了牛物传感器的敏感性同时又有效降低了成本，因此可以用来辅助诊断糖尿病和高血糖。Wang等人已经成功应用单层石墨烯来检测葡萄糖goAlwarappan也应用氧化石墨烯的复合物到传感器的电极屮，成功检测了葡萄糖丽。Zeng他们也用纯的石墨烯到基于的葡萄糖和麦芽糖的生物传感屮冋。2.1.2DNA生物传感器DNA即脱氧核糖核酸，它是遗传信息的载体。DNA生物传感器是以核