生物分析中的信号放大与传感策略
随着社会的发展以及人类对自身健康的需求,简单、特异、高灵敏的生物分子检测方法已成为科技发展的重点和前沿之一.建立各种高灵敏的分析新原理、方法和技术,可为揭示生命过程的化学本质,不断提高人类的生存质量和健康水平提供保障.利用生物分子的特异性识别,通过信号放大,可实现生物分子的高效传感,建立灵敏、特异的检测方法.本文重点就我国生物检测技术方法及生物传感器领域的发展进行了说明，并对未来的研究进行展望，1997年以来将纳米材料与生物分子识别结合，设计信号放大思路，开展生物与细胞传感的新策略及其器件化研究。利用纳米材料加速电子传递、加快传质速率、降低活化能，或将纳米材料作为模拟酶、信号标签、信号分子载体实现了检测信号的放大与识别。通过多种蛋白质功能化凝胶粒子、介孔分子筛、金胶纳米粒子、碳一硅介孔泡沫、碳纳米管和纳米纤维，提出一系列生物传感器。其中在2004年，提出水相体系量子点ECL性能研究的新方法，制得国际上第一支量子点ECL化学与生物传感器，由此开辟了量子点电致化学发光(ECL)传感新方向，并通过ECL反应机理和能量转移、电子转移新机制的阐明，提出高灵敏检测生物分子的新思路。近些年还利用DNA条形码技术、DNA微阵列分辨、纳米技术、生物材料和表面组装技术，设计新型纳米探针与信号放大方法，开展细胞功能分子的原位检测方法学研究，提出了8种原位检测新新原理和新方法，并基于所建立的检测方法，以含组织蛋白酶的溶酶体为靶点，设计、筛选识别与检测探针，利用合成的新型光敏剂，提出细胞内功能分子介导的癌症诊疗新方法，成功实现了癌症靶向原位成像、高效治疗和疗效实时监测的一体化。
生物传感器 生物分子 信号放大技术 纳米探针
鞠熀先
南京大学生命分析化学国家重点实验室,南京210093
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2014-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）