传感器技术在生化分析中应用进展-微生物传感器.ppt

Contents Hot Tip How do I incorporate my logo to a slide that will apply to all the other slides? On the [View] menu, point to [Master], and then click [Slide Master] or [Notes Master]. Change images to the one you like, then it will apply to all the other slides.  Diagram Cycle Diagram Diagram Diagram Diagram Diagram Diagram Diagram Diagram Diagram Diagram Progress Diagram Block Diagram Table 3-D Pie Chart Block Diagram 4 基因传感器(DNA Biosensor) 4.3 压电DNA传感器 工作原理：先在石英晶体镀上一薄层金膜然后把ssDNA吸附到 石英谐振器表面，通过DNA 分子杂交，对另一条含有互补碱 基序列的DNA 进行识别，结合成dsDNA，利用频率的变化测 定杂交量(碱基配对量)，便能构建成压电式DNA 传感器。 图4-6 压电DNA传感器的工作原理 4 基因传感器(DNA Biosensor) 4.3.1 核酸探针的固化方法 硅烷法：在电极表面氧化后，使电极表面形成富含-OH 的活性基团，再与硅烷化试剂作用得到含有氨基或羧基的 活性表面，从而进行ssDNA固定化连接； 自组装膜法：在金电极上，利用-SH 基团可在金表面易形 成自组装单分子膜的特性，将ssDNA 固定在基体传感器上； 亲合素-生物素法：由于生物素和亲和素具有独特的相互作 用，同时核酸很容易生物素化，因此，可通过亲合素- 生物 素的作用对ssDNA进行固化连接。 4 基因传感器(DNA Biosensor) 4.3.2 生化反应方式 浸泡-干燥法：这种方式的反应是在液相中进行的， 而测量是在气相中进行的。首先在传感器表面固定 DNA探针，记录下频率值，然后把传感器放到溶液 中杂交，再将传感器取出干燥并记录频率的变化值。 缺点：方法繁琐，有很多清洗和干燥步骤； 优点：测量不受液体中多种因素的影响； 4 基因传感器(DNA Biosensor) 4.3.2 生化反应方式 在线测量法：采用流动注射系统，所有的步骤都在液 体中进行。传感器固定在流动腔中，液体流动控制采用 流动注射分析系统，加样、反应、清洗的全部过程都能 自动完成。 图4-7 利用流动注射分析系统在线测量 4 基因传感器(DNA Biosensor) 4.3.3 小结 到目前为止，压电DNA传感器在生化分析中各个方面， 包括细菌，病毒的DNA片段的检测，药物研究，杂交反 应动力学等等。 与放射标记和荧光标记等方法相比压电基因传感器提 供了一种直接的获取反应信息的方法； 压电基因传感器可以方便的和流动注射分析系统结合 起来，构成自动化的分析系统； 同时压电基因传感技术还存在许多需要改进的地方，比 如最佳固定方法的选择，不同条件下频率和质量吸附的 具体关系，对环境干扰的抑制等。 4 基因传感器(DNA Biosensor) 4.4 光学DNA传感器 光学DNA生物传感器主要有光纤式、光波导式、表面等 离子体共振式等类型。 光纤DNA传感器的传光部分是石英光纤，它的作用机理 是利用石英表面特性通过—连接物DNA探针连在光纤端面 上，然后与目的基因进行杂交，杂交后的DNA 经杂交指示 剂产生的光效应的变化而被检测。 图4-8 消失波的工作原理 4 基因传感器(DNA Biosensor) 4.4.1 DNA探针在光纤表面的固定 DNA探针在光纤表面的固定方法主要有两种： 原位合成：首先对光纤表面进行硅烷化处理，然后用 功能分子进行偶联，最后利用固相磷酸胺合成法在光纤 表面逐步合成出ssDNA。 共价交联：是将合成好的探针通过在光纤表面进行化 学修饰，以便装上适合于固定化的功能团，再通过具有 双官能团的物质把DNA共价键合在光纤表面。 图4-9 DNA探针在光纤表面的固定 4 基因传感器(DNA Biosensor) 4.4.2 光学传感器的应用 图4-10 利用光纤式DNA传感器进行DNA检测 4 基因传感器(DNA Biosensor) 4.4.3 小结 光纤DNA 生物传感器的优点: 可进行液相杂交检