3相互作用及界面研究相关技术.ppt

The biomacromolecules in cell The interaction of biomolecules is the fundamental basis of any cellular function 在金属中，价电子为整个晶体所共有，形成所谓费米电子气。价电子可在晶体中移动，而金属离子则被束缚于晶格位置上，但总的电子密度和离子密度是相同的，从整体来说金属是电中性的。人们把这种情况形象地称为“金属离子浸没于电子的海洋中”。这种情况和气体放电中的等离子体相似，因此可以把金属看作是一种电荷密度很高的低温（室温）等离子体，而气体放电中的等离子体是一种高温等离子体，电荷密度比金属中的低。 全反射： 光由光密（即光在此介质中的折射率大的）媒质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。 表面附近折射率的变化 镀金膜能量状态的变化 SPR共振角度变化, 在此角度上镀金膜吸收光能产生共振 1. 基线 2. 结合段 3. 平衡段 生物传感器（Biosensor） 生物传感器（biosensor）是由固定化的生物敏感材料作识别元件（包括酶、抗体、微生物、核酸等生物活性物质）与适当的理化换能器（如氧电极、光敏管、 原电池：能自发地将化学能转化为电能 电解池：需要消耗外部电源提供的电能，使电池内部发生化学反应 电化学三电极系统 工作电极（Working electrode） 参比电极（Reference electrode） 对电极（Auxiliary electrode） 工作电极 金电极 热解石墨电极 玻碳电极 电化学工作站 循环伏安法(Cyclic Voltammetry) 基本原理 以一定的速率对工作电极施加三角波电压，使电极上交替发生还原和氧化反应，并记录电流-电势曲线。 铁氰化钾/亚铁氰化钾的循环伏安图 几个重要的参数 两个峰电位 氧化峰电位（Epa） 还原峰电位（Epc） 两个峰电流 氧化峰电流（ipa ） 还原峰电流（ ipc） 基于血红蛋白催化的H2O2生物传感器 血红蛋白对H2O2的催化检测原理 通用策略 电活性插入剂 电活性分子探针共价标记 酶标探针 纳米材料参与的信号放大 生物传感器的基础是分子相互作用 生物传感器的换能器有多种选择，包括光学、电化学等 每种换能器又可发展出若干种类型的生物传感器，每种类型下面的具体设计策略则更是无穷限的 一个好的生物传感器需要具备多个“素质”：高灵敏度、高特异性，良好的抗干扰性、稳定性、易用性，低成本，等等 基于抗原-抗体的免疫传感器 定量分析——生物传感器 基于适体识别的生物传感器 定量分析——生物传感器 假如有某物质A 通过SELEX筛选出其核酸适体B 你能自行设计构建 基于适体识别的 电化学或SPR生物传感器吗？ 总结 Biomolecular interactions in disease and medicine SPR的应用 Obesity Diabetes Autoimmune Disease Infectious disease HIV Viruses Fungi, protozoa, parasites Bacteria Cancer Parkinson’s Depression Metabolic Neuroscience Alzheimer’s Rheumatoid arthritis Malaria TB Influenza Yellow fever Dengue Antibiotic resistance Cardio-vascular Respiratory SPR的应用 Obesity Diabetes Autoimmune Disease Infectious disease HIV Viruses Fungi, protozoa, parasites Bacteria Cancer Parkinson’s Depression Metabolic Neuroscience Alzheimer’s Rheumatoid arthritis Malaria TB Influenza Yellow fever Dengue Antibiotic resistance Cardio-vascular Respiratory Virus – cell recognition Antibody – antigen interaction Interactions Drug – receptor binding SPR的应用 RBP4