光學(xué)DNA生物傳感器省公開課一等獎(jiǎng)全國示范課微課金獎(jiǎng)

光學(xué)DNA生物傳感器第1頁光學(xué)DNA生物傳感器介紹

光學(xué)傳感器是當(dāng)分子識(shí)別元件與底物特異結(jié)合后，能產(chǎn)生能夠輸出特征光學(xué)信號(hào)(熒光、顏色改變等)，分析檢測待測物并輸出光信號(hào)傳感器

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因?yàn)楣鈱W(xué)方法含有非破壞性和高靈敏度優(yōu)點(diǎn)，在生物傳感器中取得廣泛應(yīng)用。當(dāng)前研究光學(xué)DNA生物傳感器有光纖式、表面等離子諧振式、光波導(dǎo)式等類型。第3頁1.1光纖DNA生物傳感器工作原理

光纖DNA生物傳感器是將單鏈DNA探針固定在mm級(jí)光導(dǎo)纖維末端上,然后將若干條固定有單鏈DNA探針光導(dǎo)纖維合成一束,形成一個(gè)微陣列傳感器裝置.第4頁1.1光纖DNA生物傳感器工作原理

圖1光纖DNA生物傳感器裝置圖第5頁1.2光纖DNA生物傳感器優(yōu)點(diǎn)

可進(jìn)行液相雜交檢測可在線和實(shí)時(shí)檢測可對(duì)活體內(nèi)核酸動(dòng)態(tài)進(jìn)行檢測靈敏度高；特異性強(qiáng)光纖傳輸功率損耗小，傳輸信息容量大第6頁1.3光纖DNA生物傳感器應(yīng)用

用于模式寡核苷酸檢測用于DNA損傷檢測用于基因檢測用于藥品檢測用于酶檢測第7頁2.1SPR(Surfaceplasmonresonancebiosensors)生物傳感器工作原理

SPR是一個(gè)物理光學(xué)現(xiàn)象,是電磁波所激發(fā)在金屬和電介質(zhì)交界面上形成影響電磁波傳輸諧振波。表面等離子體(SP)是沿著金屬和電介質(zhì)間界面?zhèn)鬏旊姶挪ㄐ纬?。?頁2.1SPR(Surfaceplasmonresonancebiosensors)生物傳感器工作原理圖2SPR生物傳感器裝置圖第9頁2.2SPR生物傳感器優(yōu)點(diǎn)

測量準(zhǔn)確度高響應(yīng)快,體積小,機(jī)械強(qiáng)度大,抗電磁干擾能力強(qiáng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集和連續(xù)在線監(jiān)控第10頁2.3SPR生物傳感器應(yīng)用藥品篩選蛋白質(zhì)檢測和蛋白-蛋白相互作用等蛋白質(zhì)組學(xué)研究食物檢測和環(huán)境監(jiān)控遺傳分析第11頁3.1光波導(dǎo)DNA生物傳感器工作原理

圖3光波導(dǎo)DNA生物傳感器裝置圖第12頁3.2光波導(dǎo)DNA生物傳感器研究情況

采取該原理設(shè)計(jì)生物傳感器因?yàn)閷?duì)技術(shù)要求很高,現(xiàn)依然處于試驗(yàn)室研究階段,而且相對(duì)于光纖來說,它實(shí)用價(jià)值較差。第13頁光學(xué)DNA生物傳感器

綜合比較上述三種光學(xué)生物傳感器我們會(huì)發(fā)覺生物傳感器設(shè)計(jì)包括到兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：1.是有效地將探針固定在固體基質(zhì)表面2.是在傳感器-液相界面對(duì)于靶基因測