压电生物传感器论文_刘宏华,吴海云,商友山,陈文江

压电生物传感器论文_刘宏华,吴海云,商友山,陈文江

导读:本文包含了压电生物传感器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:传感器,生物,压电效应,晶体,天平,纳米,内毒素。

压电生物传感器论文文献综述

刘宏华,吴海云,商友山,陈文江[1](2017)在《压电生物传感器快速鉴别地沟油研究》一文中研究指出地沟油是一种再生油,地沟油中引入了大量酸败、游离产物,含有大量的细菌毒素、过氧化脂质、苯并芘、烷类和黄曲霉素等致癌物质,以及重金属离子,致使地沟油的电导率是一般食用油的几倍或十几倍。长期摄入地沟油将导致人体发育障碍等。针对传统理化方法步骤复杂,不宜进行快速鉴别的问题,提出将电化学阻抗测量与石英晶体微天平(QCM)技术结合,研究利用压电生物传感器实现地沟油的快速鉴别。模拟地沟油物性特点筛选最佳鉴别条件,分析QCM谐振参数、阻抗参数的变化情况,建立地沟油鉴别模型,进行快速的地沟油鉴别。(本文来源于《农技服务》期刊2017年05期)

高志贤,严守雷,房彦军,姚伟,周焕英[2](2015)在《水和食品中部分农药检测的分子印迹纳米聚合物新型压电生物传感器研究》一文中研究指出近年来,国内外对于分子印迹材料的应用研究十分活跃,但是,尚没有见到具有实用价值的商品。该成果瞄准我国亟待建立快速检测农产品中有机磷农药残留量方法的需求,将分子印迹(MIP)技术应用到环境中农药残留的分离、富集和检测研究中。在理论研究基础上,设计并完成了甲胺磷、久效磷、对硫磷(本文来源于《中国分析测试协会科学技术奖发展回顾》期刊2015-07-01)

赵亚宇[3](2015)在《基于压电—表面耦合效应的自供电免疫球蛋白G生物传感器》一文中研究指出生物传感器在食品工业、化工制药、环境监测、临床诊断、军事医学以及生物芯片等领域有着广泛的应用前景。随着生物科学和材料科学发展成果的推动,具有体积小、高敏度高、稳定性强、寿命长等特点的生物传感器正被需求。虽然这些年生物传感器引起了广泛的研究,但是在传感器的供电问题上还没有出现令人满意的解决方案。传统的生物传感器需要外接电源来提供其正常工作时所需的能源,但是随着传感器体积的微型化以及高寿命,携带电池的传感器已不能满足工作的需求。为了解决供电问题,本文工作将纳米发电机和生物传感器集成于单一器件,实现自供电的生物传感器。具体研究内容如下:(1)通过湿化学法合成了垂直生长的ZnO纳米线阵列,并在ZnO纳米线上修饰金标记免疫球蛋白G抗体来检测免疫球蛋白G的浓度。ZnO纳米线生物传感器的压电输出不仅可以作为驱动传感器工作的能源,而且也是生物传感的传感器信号。由特异性结合吸附到ZnO纳米线表面的带正电的免疫球蛋白G能够影响ZnO纳米线表面载流子浓度,在不同的免疫球蛋白G浓度ZnO时,纳米线内部的自由载流子浓度不同。因而当器件受到外界施加的压力时,由载流子浓度不同而引起的对压电电场的屏蔽效应的强弱不同,导致器件在受到形变时的压电输出不同。将器件浸入10-3gmr1的免疫球蛋白G修饰后,器件在外界施加的压力下压电输出由没有修饰免疫球蛋白G时的0.203±0.0176 V减小到0.038±0.0035 V。新型器件的响应与免疫球蛋白G浓度呈现较好的线性关系(在10-7-10-3 g ml-1的浓度范围之间),并且与晶体管型生物传感器相比具有较高的响应。通过计算,新型传感器的检测限大小约为6.9 ng ml-1。(2)通过利用SiO2/ZnO纳米线阵列成功地制作出了具有高稳定性和高灵敏度的自供电免疫球蛋白G生物传感器。吸附在SiO2/ZnO纳米线表面的带正电的免疫球蛋白G分子可以看做是栅极电压,场效应会影响ZnO纳米线的自由载流子浓度。这一过程会使得自由载流子对压电电势的屏蔽效应增强,进而影响压电输出。器件的稳定性很高,相对标准偏差在1.20%到4.20%范围之间。器件对免疫球蛋白G浓度的响应基本是线性的,对免疫球蛋白G的检测限通过计算大约为5.7 ng/mL。基于SiO2/ZnO纳米线的生物传感器的性能明显要高于ZnO纳米线传感器。器件具有较好的性能主要是由于场效应晶体管的MIS结构,ZnO表面包覆的Si02纳米颗粒层可以当作栅极绝缘层,它既可以增加器件的稳定性,又可以防止电荷泄漏和短路。(本文来源于《东北大学》期刊2015-06-01)

王欣[4](2014)在《基于压电晶体振动原理的生物传感器数值分析》一文中研究指出压电材料是现在材料学中应用较为广泛的功能材料之一,其中压电晶体是压电材料中发现最早、应用最多的一类。压电晶体在生物传感器方面较为熟知的应用为石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance, QCM),一种可感知ng级别的超敏质量传感器。多学科发展与交叉融合的现状使得QCM在生物分析、化学反应、环境监测等多领域均有应用,而新近提出的分子键裂式传感器即为基于石英晶体微天平的检测设备,是一种在微纳尺度下检测生物分子相互作用及分辨特异性与非特异性结合的重要手段,且分子键裂式传感器的性能与QCM的振荡情况正相关。因此本研究即为基于压电晶体振动原理,利用有限元分析的方法,通过分析各项参数对QCM振荡情况的影响对QCM芯片的结构进行优化,力求获得更强的分子键裂力,从而更好地完善分子键裂式传感器的功能。作为高精度地同时检测多种组份的多通道石英晶体微天平(MQCM),可用于分子键裂式传感器的同时,弥补了QCM的一些不足,实现了高通量多组份的实时监测,本研究中亦对MQCM进行了模拟分析和优化设计。本文主要研究QCM芯片和MQCM芯片的结构参数,从电极参数和石英基片参数两方面对其展开模拟,如电极的半径、分布、引线等参数对x位移的影响和石英晶片的半径、外形等对x位移及分子键裂力的影响。通过模拟结果得知这些参数与振荡情况及x位移的关系,从而可以针对性地优化这些材料参数,在方便加工的基础上设计振荡更为稳定,x位移更为明显的QCM芯片,以提高QCM的灵敏度和适用范围。同时可获得更强的分子键裂力,使传感器适用于更广范围内的生物分子识别。实验结果表明上述预想可行。根据单组电极的石英晶体微天平的模拟结果,外加电压的幅值与x位移成正比,且为保持稳定的振荡而无明显耦合干扰,石英晶片半径与石英厚度的比值应在大于10的基础上石英晶片半径与电极半径的差值不小于3.28mm,若要扩大检测面积,则可在扩大电极半径,但需保持两面半径一致。根据MQCM的模拟结果,当电极沿中心对称分布时,最大x位移会随着石英晶片的增大而产生一定的增幅,反之则会产生抑制。根据上述模拟结果,为QCM芯片和MQCM芯片的优化设计提供了新方法和设计思路,亦可根据分子键裂力的增幅改进和优化分子键裂式传感器的性能和应用。(本文来源于《西南交通大学》期刊2014-05-13)

江奇锋,陈龙聪,高斌,熊兴良[5](2013)在《固定多黏菌素B的压电生物传感器检测内毒素》一文中研究指出目的本研究拟探讨快速、定量和灵敏的内毒素(ET)检测方法。方法通过硅烷化的晶体表面将多黏菌素B(PMB)固定到ET切割10MHz压电石英晶体表面,研制成一种新型的用于检测血浆中ET浓度的压电生物传感器。结果该传感器检测中,ET在0.5~20.0μg/mL浓度范围内有良好的线性关系。结论该研究探讨了PMB浓度、溶液的离子强度和pH值以及反应时间等对ET吸附性能的影响,检测结果表明该传感器可用于临床和环境检测。(本文来源于《重庆医学》期刊2013年19期)

邹振华[6](2012)在《压电和荧光IAA生物传感器的研制》一文中研究指出植物激素吲哚-3-乙酸(IAA)是植物自身合成的一种微量有机物质,调节植物的生长发育过程。IAA在植物体内的含量非常低,且极易被光解和氧化,生理效应往往是跨度仅为几个细胞的浓度梯度所引起的。现有检测IAA方法与技术均存在一定的不足,很难实现对植物激素快速、精准及原位的检测,不能够满足目前对植物激素检测的需求。本文研制了基于纳米金修饰的压电生物传感器和基于量子点的荧光生物传感器,获得以下结果:(1)基于纳米金修饰的压电IAA生物传感器的研制采用压电免疫竞争的原理实现IAA的检测。试验检测结果表明,在IAA浓度为3.3-333.0ng/mL范围内呈线性关系,检测下限为3.3ng/mL.检测(?)BSA-IAA最适浓度为9.0μg/mL,鼠抗IAA抗体最佳用量为9μL;特异性试验结果表明该传感器具有很好的抗干扰性。传感器的再生性能好,可重复连续使用6次。(2)基于量子点的荧光IAA生物传感器的研制采用荧光共振能量转移原理实现IAA的检测,通过荧光分光光度计测定,获得IAA浓度与能量转移率的标准曲线。试验对IAA浓度0.1ng/mL-5μg/mL范围进行检测。检测结果表明,使用本试验研制的荧光生物传感器检测的IAA最低浓度为0.1ng/mL。DNA-IAA链最佳浓度为0.1μmol/mL;Cb链最佳浓度为1μmol/mL;QD605最适浓度为245μmol/mL;鼠抗IAA抗体浓度为0.5μM/mL;Ni链与Cb链杂交的最适温度为37℃。通过本试验研制的荧光生物传感器对拟南芥叶片鲜样中提取IAA,检测结果表明,0.5ng/g为检测下限,且准确性和稳定性好。(本文来源于《湖南农业大学》期刊2012-06-17)

苏招红[7](2012)在《基于巯基—烯化学的安培化学/生物传感器研制以及高敏压电生物传感研究》一文中研究指出巯基-烯化学指通过自由基或离子机理使得S-H键和双键进行交联的化学反应,近年来迅速成为合成化学、材料制备及化学/生物传感分析应用等领域的国际前沿和热点。聚合物修饰电极具有优异的电化学和材料学性能,其基础和应用研究一直备受关注。巯基化合物易与导电高分子键合,本文将这种巯基-导电高分子反应重新定义为新兴的巯基-烯化学领域的一个研究分支,并对此分支方向开展了材料研制和生物传感应用的系列研究。电化学石英晶体微天平(EQCM)是研究化学修饰电极的形成过程、膜内离子传输等的重要手段和工具。与常规EQCM相比,本文涉及的阻抗分析型石英晶体微天平(QCM)可获取更全面的晶体谐振信息,从而可同步动态研究电化学反应或过程的多种理化参数和材料学性质。本学位论文中,我们简要综述了巯基-烯化学与巯基化导电聚合物,重金属离子的溶出伏安分析与适体生物传感器的发展,聚合物修饰电极的应用,以及QCM和表面等离子体共振技术(SPR)。基于巯基-烯化学法研制了几种安培传感器;也结合35MHz QCM和SPR研究了血管紧张素转换酶和赖诺普利的相互作用。主要内容如下:1.采用电化学石英晶体微天平(EQCM)在水溶液中研究了两种聚苯胺(PANI)-硫醇(thiol)复合膜的电合成和电化学性质。这两种复合膜分别为通过thiol和氧化态PANI共价结合得到的PANIpost-thiol复合膜和通过thiol和苯胺单体共聚得到的PANIpoly-thiol复合膜。体系中所用thiol为巯基丁二酸(MSA),巯基乙酸(TGA)和巯基乙醇(ME)。采用EQCM原位监测了PANIpost-thiol的键合过程,得到thiol相对苯胺单元的饱和摩尔结合比(r)约为0.50。通过羧基硫醇作用得到的以上两种PANI-thiol复合膜在中性甚至弱碱性溶液中都具有电活性,其电活性可方便地通过r进行调控,当r分别为0.11和0.21时,PANIpost-MSA和PANIpost-TGA可获得最大电活性。同时我们也采用扫描电镜(SEM)、电化学表面等离子体共振技术(ESPR)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和紫外可见光谱(UV-Vis)对PANI-thiol相互作用进行了佐证,并对其相互作用机理进行了简要讨论。我们发现通过羧基硫醇和PANI作用得到的PANIpost-thiol及PANIpoly-thiol复合膜在中性溶液(pH7.3PBS)中可电催化氧化抗坏血酸,且在我们的实验条件下PANIpost-thiol的电催化活性大于PANIpoly-thiol复合膜。2.基于巯基-烯化学法研制了一种新型巯基化聚合物纳米复合膜,这种复合膜含有大量荷负电的羧基而可用于在中性溶液中静电富集和灵敏电分析荷正电的多巴胺。这种复合膜修饰电极的制备过程简述如下。首先在分散羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)的毗咯水溶液中于Au电极上电合成碳管掺杂的聚吡咯(PPy-MWCNTs),然后通过羧基化硫醇(thiol)和氧化态PPy进行巯基-烯亲核反应制备PPy-thiol-MWCNTs/Au电极,最后将PPy进行电化学过氧化得到OPPy-thiol-MWCNTs/Au电极。此聚合物纳米复合膜上的羧基来自于羧基化的MWCNTs、结合到PPy上的羧基硫醇及过氧化的PPy。所研究的羧基硫醇包括巯基丁二酸(MSA)和巯基乙酸(TGA),而巯基乙醇用于对照实验。采用电化学石英晶体微天平(EQCM)、扫描电镜(SEM)、紫外光谱(UV-Vis)和红外光谱(FT-IR)对相关过程及复合膜进行了表征。在我们的优化条件下,OPPy-MSA-MWCNTs/Au电极对DA的差分脉冲伏安(DPV)峰电流响应与DA的浓度在1.0×10-9到2.87×10-6mol L-1范围内线性相关,检测下限为0.4nmol L-1(S/N=3),抗干扰能力和稳定性好。3.基于巯基-烯化学法研制了巯基化聚合物纳米复合物修饰的玻碳电极(GCE),可藉差分脉冲阳极溶出伏安法(DPASV)高敏检测Cd2+和Pb2+。复合物制备过程简述如下。首先在分散有羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)的苯胺酸性溶液中化学聚合得到氧化态的PANI/MWCNTs,然后利用功能化硫醇与氧化态PANI/MWCNTs间的巯基-烯亲核反应得到巯基化聚合物纳米复合物thiol-PANI/MWCNT。所考察的功能化硫醇包括2,5-二巯基-1,3,4-噻二咗(DMcT)、1,6-己二硫醇和巯基乙醇。用石英晶体微天平(QCM)原位监测了thiol-PANI的结合过程。用扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)对复合物的性质进行了表征。在优化的实验条件下,所制备的Bi/Nafion/DMcT-PANI/MWCNT/GCE电极对Cd2+和Pb2+的DPASV线性响应范围分别为0.02-20和0.08-31μg L-1,检测限(S/N=3)分别为0.01和0.04μg L-1,具有良好的抗其它重金属离子干扰的能力、良好的稳定性和可重现性。此电极用于实际水样中Cd2+和Pb2+的测定,回收率令人满意。4.基于巯基化凝血酶适体(TTA)、聚苯胺(PANI)的巯基-烯化学与多壁碳纳米管(MWCNTs)复合物研制了一种新型电化学适体传感器。基于巯基烯化学法制备巯基化适体的聚苯胺生物纳米复合物(TTA-PANI/MWCNTs)并修饰于玻碳电极上,该电极呈现出良好的聚苯胺自掺杂电活性行为,适体特异结合凝血酶后,差分脉冲伏安信号降低,藉此可检测低至0.3pM的凝血酶(S/N=3)。采用扫描电子显微镜(SEM),循环伏安法(CV)和紫外-可见光谱(UV-Vis)表征了复合膜的基本性质。5.基于1,6-己二硫醇(HDT)、苯醌(BQ)、巯基化凝血酶适体(TTA)的巯基-烯化学和电极表面的分子层组装技术研制了的一种高敏的新型电化学适体传感器。通过BQ与TTA和电极表面HDT的巯基-烯化学构建了Au电极支撑的TTA/BQ/HDT叁明治型分子层结构,具有良好的醌/酚电活性,适体特异结合凝血酶后,差分脉冲伏安信号降低,藉此可检测低至20fM的凝血酶(S/N=3)。6.血管紧张素转换酶(ACE)在血压调节方面具有重要作用,故ACE与ACE抑制剂(ACEI)的相互作用研究是心血管疾病治疗方面的重要课题。我们采用一种低试剂消耗、多参数和高灵敏的35MHz石英晶体微天平(QCM)用于动态监测赖诺普利(LIS)与吸附在1-十二烷基硫醇修饰的金电极上的ACE的相互作用,通过QCM实验数据,估算了ACE与LIS相互作用的热力学和动力学参数,得到LIS与ACE的摩尔结合比(r)为2.3:1,结合常数(k1)、解离常数(k1)和结合平衡常数(ka)分别为4.1×106L mol-1s-1,7.3×10-3s-1和5.62x108Lmo1-1。同时我们也采用循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和表面等离子体共振技术(SPR)对LIS与ACE的相互作用进行了对比性的定性定量研究,所得结果与QCM实验吻合。(本文来源于《湖南师范大学》期刊2012-05-01)

郭仲莉,曾照芳[8](2012)在《压电石英晶体生物传感器及其检测方法》一文中研究指出压电石英晶体生物传感器是一种生物传感设备,能快速,简单、无需进行任何标记,并且有选择性地对一些生物分子进行实时检测。已在临床检验、疾病诊断、生物医学、环境监测、污染控制、军事、食品安全以及工业等方面得到了广泛的应用。(本文来源于《激光杂志》期刊2012年02期)

晋晓勇,张旭明[9](2011)在《压电生物传感器及其信号放大技术》一文中研究指出压电生物传感器是结合了压电效应的高灵敏性和生化反应的高特异性的一种生物传感器,在生物技术、临床诊断、环境监测、食品卫生等领域具有广泛的应用前景。该文介绍了压电生物传感器的基本原理、分类及应用领域,同时重点对基于电极表面修饰技术、纳米材料、酶催化等压电生物传感器的信号放大技术做了较为系统全面的综述。(本文来源于《化学传感器》期刊2011年02期)

吕振,董璞[10](2011)在《压电生物传感器设计与实验》一文中研究指出压电生物传感器是一种将高灵敏压电传感器与现代生物技术相结合的新型生物传感器,适用于微量物质的精密测量。该文介绍了压电生物传感器的压电质量传感基本原理、系统结构及其应用。实验结果表明,与现有检测法相比,压电生物传感器具有准确、响应快和操作简单等优点。(本文来源于《压电与声光》期刊2011年02期)

压电生物传感器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近年来,国内外对于分子印迹材料的应用研究十分活跃,但是,尚没有见到具有实用价值的商品。该成果瞄准我国亟待建立快速检测农产品中有机磷农药残留量方法的需求,将分子印迹(MIP)技术应用到环境中农药残留的分离、富集和检测研究中。在理论研究基础上,设计并完成了甲胺磷、久效磷、对硫磷

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

压电生物传感器论文参考文献

[1].刘宏华,吴海云,商友山,陈文江.压电生物传感器快速鉴别地沟油研究[J].农技服务.2017

[2].高志贤,严守雷,房彦军,姚伟,周焕英.水和食品中部分农药检测的分子印迹纳米聚合物新型压电生物传感器研究[C].中国分析测试协会科学技术奖发展回顾.2015

[3].赵亚宇.基于压电—表面耦合效应的自供电免疫球蛋白G生物传感器[D].东北大学.2015

[4].王欣.基于压电晶体振动原理的生物传感器数值分析[D].西南交通大学.2014

[5].江奇锋,陈龙聪,高斌,熊兴良.固定多黏菌素B的压电生物传感器检测内毒素[J].重庆医学.2013

[6].邹振华.压电和荧光IAA生物传感器的研制[D].湖南农业大学.2012

[7].苏招红.基于巯基—烯化学的安培化学/生物传感器研制以及高敏压电生物传感研究[D].湖南师范大学.2012

[8].郭仲莉,曾照芳.压电石英晶体生物传感器及其检测方法[J].激光杂志.2012

[9].晋晓勇,张旭明.压电生物传感器及其信号放大技术[J].化学传感器.2011

[10].吕振,董璞.压电生物传感器设计与实验[J].压电与声光.2011

论文知识图

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