微懸臂梁生化傳感器在液體環(huán)境中的應(yīng)用

微懸臂梁生化傳感器在液體環(huán)境中微懸臂梁生化傳感器在液體環(huán)境中 的應(yīng)用的應(yīng)用 近年來 生化傳感器中加入了新型的微懸臂梁裝置 不僅 為生化傳感器中的集成 便捷功能提供了前提條件 微懸臂梁 生化傳感器還有可能發(fā)展成為高靈敏度探測識別多種分子的檢 測儀器 微懸臂梁作為一門新興的生化傳感器技術(shù) 具有體積 小 靈敏度好 響應(yīng)速度快以及較易集成等優(yōu)點 因此在液體 環(huán)境中發(fā)揮著極大地作用而得到廣泛應(yīng)用 生化傳感器是由分子敏感成與物理換能器兩種要素組成 利用識別元件檢測化學(xué)分子數(shù)量和活性的裝置 當(dāng)生化傳感器 中加入了微懸臂梁這種新型微機電裝置后 使生化傳感器具備 了高集成 便捷式等特點 使其敏感度增加 檢測能力得到增 強 微懸臂梁生化傳感器涉及了諸多方面如基因組學(xué) 環(huán)境檢 測 藥物篩選以及臨床診斷等 應(yīng)用性強 接下來將來探討微 懸臂梁生化傳感器在液體環(huán)境中的應(yīng)用 1 微懸臂梁生化傳感器在液體環(huán)境中的工作模式 1 1 工作模式 微懸臂梁通過表面上分子吸附或者是分子識別的發(fā)生來進 行懸臂的彎曲與共振 根據(jù)各種信號讀出方式的具體特點 微 懸臂梁生化傳感器可以分別利用靜態(tài)模式或者是動態(tài)模式兩種 方式來分別對懸臂彎曲和懸臂共振頻率這兩個物理量進行檢測 運用靜態(tài)模式對微懸臂梁生化傳感器懸臂彎曲進行檢測 微懸 臂梁表面的分子之間會發(fā)生相互作用力 致使懸臂反應(yīng)面與非 反應(yīng)面之間產(chǎn)生應(yīng)力差 進而微懸臂梁的懸臂產(chǎn)生彎曲與共振 最后根據(jù)懸臂彎曲程度的檢測結(jié)果來分析出相關(guān)的物濃度與相 互作用性質(zhì)等數(shù)據(jù)信息 運用動態(tài)模式對微懸臂梁生化傳感器 懸臂共振頻率進行檢測 使待測物與微懸臂梁便面進行結(jié)合 加大微懸臂梁的質(zhì)量值 微懸臂梁的懸臂共振率便會降低 最 后根據(jù)懸臂的共振率的檢測結(jié)果來分析出吸附物的質(zhì)量數(shù)據(jù)信 息 1 2 信號讀出方式 微懸臂梁生化傳感器具備一套完整的可以將微懸臂梁相關(guān) 信息的變化實時輸出的信號檢測系統(tǒng) 現(xiàn)階段主要的信號讀出 方法有兩種 即光學(xué)方法和電學(xué)方法 對于靜態(tài)模式或者是動 態(tài)模式兩種方式 光學(xué)方法均適用 而電學(xué)方法中的電容式與 壓阻式大多數(shù)應(yīng)用于靜態(tài)模式 壓電式大多數(shù)應(yīng)用于動態(tài)模式 光學(xué)方法中的光學(xué)杠桿能夠利用懸臂的光斑信息數(shù)據(jù)分析出懸 臂的彎曲程度 這種測量方式便捷 準確度高 應(yīng)用廣泛 電學(xué)方法中的壓阻式是最具潛力的檢測方式之一 發(fā)展前 景廣闊 壓阻式檢測方法通過在微懸臂梁中集成壓阻材料 經(jīng) 過專業(yè)電橋?qū)冶蹚澢臄?shù)據(jù)信息直接轉(zhuǎn)換成電信號 預(yù)防光 學(xué)讀取設(shè)備的情況發(fā)生 具有便捷的優(yōu)勢 壓阻式檢測方式成 功應(yīng)用的例子有 sniffex 手持式爆炸物檢測器 壓阻式檢測方 式的缺陷在于靈敏度相對較弱 2 微懸臂梁生化傳感器在液體環(huán)境中的應(yīng)用 微懸臂梁生化作為一門新興的生化傳感器技術(shù) 具有體積 小 靈敏度好 響應(yīng)速度快以及較易集成等優(yōu)點 微懸臂梁生 化傳感器涉及了諸多方面如基因組學(xué) 環(huán)境檢測 藥物篩選以 及臨床診斷等 應(yīng)用性強 因此在液體環(huán)境中發(fā)揮著極大地作 用而得到廣泛應(yīng)用 2 1 離子與小分子的檢測 經(jīng)過大量的實驗研究表明 微懸臂梁表面修飾端基為磷酸 鹽或 二乙基乙酰胺的硫醇自組膜后 對陽離子的檢測 限度已經(jīng)達到了很低的極限 除此之外 利用類似于上述自組 裝的方法在流動池中的檢測限度與陽離子的檢出限度一致 這 充分說明了微懸臂梁生化傳感器具有較好的選擇性 已成功應(yīng) 用于金屬離子的檢測中 2 2 生物樣品的檢測 微懸臂梁作為一門新興的生化傳感器技術(shù)應(yīng)用性強 因此 在液體環(huán)境中發(fā)揮著極大地作用 具有無標記檢測 快速高通 量分析的能力 高靈敏度和體積小 便捷等方面的潛力 根據(jù) 研究表明 微懸臂梁生化傳感器在液體中檢測生物樣品的靈敏 度在 10 12至 10 15g 之間 除此之外 微懸臂梁生化傳感器還廣 泛應(yīng)用于實時監(jiān)控生物化學(xué)反應(yīng)的過程 為全面理解纖維素酶 解過程提供了理論實踐依據(jù) 生物樣品檢測內(nèi)容涉及較為廣泛 如 dna 與 dna 之間的相互作用檢測 蛋白質(zhì)的檢測 細菌檢測 等 dna 與 dna 之間的相互作用檢測是微懸臂梁生化傳感器檢 測過程的一個里程碑 微懸臂梁不僅廣泛應(yīng)用于 dna 的雜交 解離的研究 還廣泛應(yīng)用于 dna 的二級結(jié)構(gòu)研究 懸臂梁生化 傳感器通過多蛋白質(zhì)的檢測取得了良好的成績 成為腫瘤疾病 早期診療最具潛力的檢測工具之一 懸臂梁生化傳感器的振動 模式實現(xiàn)了大腸桿菌單細胞的檢測 相關(guān)研究還實現(xiàn)了有效捕 捉枯草芽孢桿菌的孢子的功能 3 微懸臂梁生還傳感器在液體環(huán)境下的應(yīng)用前景 微懸臂梁生化傳感器作為一種新型的檢測技術(shù) 適應(yīng)了傳 感器高靈敏度 結(jié)構(gòu)簡單 體積小 便捷式等要求具有廣泛的 適用范圍 微懸臂梁生化傳感器以其獨特的檢測方式 與其他 傳感器形成了很好的互補關(guān)系 微懸臂梁生化傳感器相較于傳 統(tǒng)的傳感器達到了檢測器很低的檢測極限 同時生物無標記的 檢測還達到了與現(xiàn)有技術(shù)持平的功能 在藥物篩選與醫(yī)療診斷 方面有很廣闊的發(fā)展前景 傳感器自發(fā)展以來 一致朝著高通 量 多單元檢測的方向努力 而微懸臂梁生化傳感器已經(jīng)很好 的完成了這一目標 微懸臂梁生化傳感器獨具特色 實力超強 在生物傳感器 領(lǐng)域占據(jù)了重要的地位 但是要以一個可靠的 高靈敏度的檢 測平臺標準來看 仍然存在著諸多挑戰(zhàn)和困難 一方面 微懸 臂梁生化傳感器處于靜態(tài)檢測模式狀態(tài)時 要具備成熟的表面 修飾方法為受體層均勻建立提供條件 另一方面 缺乏完善規(guī) 范的理論來指導(dǎo)靜態(tài)模式微懸臂梁響應(yīng) 預(yù)測結(jié)果不具有規(guī)范 性 因此 微懸臂梁生化傳感器在今后的發(fā)展過程中要不斷地 完善和規(guī)范相關(guān)的檢測體系 使微懸臂梁生化傳感器技術(shù)發(fā)展 成熟起來 4 結(jié)束語 微懸臂梁作為一門新興的生化傳感器技術(shù) 在液體