纳米材料在生物医学检测中的应用

纳米技术的兴起,对生物医学领域的变革产生了深远的影响。纳米材料是纳米技术发展的重要基础,它具有许多传统材料所不具备的独特的理化性质,因此在生物医学、传感器等重要技术领域有着广泛的应用前景。对几类常见的纳米材料包括纳米金、量子点、磁性纳米粒子、碳纳米管和硅纳米线在蛋白质、DNA、金属离子以及生物相关分子检测方面的应用进行综述。     

荧光纳米生物传感器研究进展

荧光纳米生物传感器检测物质具有灵敏度高、响应迅速、抗干扰性强、无需参比电极等特点而被广泛地运用于生物传感技术领域。本文综述了荧光纳米生物传感器种类和特点,介绍了国内外近期在荧光纳米生物传感器及在生物检测方面的一些研究成果及进展,并作了分析比较。着重讨论了纳米粒子荧光生物传感器和光纤纳米荧光生物传感器的特性及其在生物分析中的应用。     

MST技术在生命科学中的应用进展

在生命科学领域中,生物分子间的相互作用具有非常重要的作用。通过分子间相互作用分析不仅可阐明细胞生物学事件,而且为疾病发生机制和药物发现提供基础。MST技术是一种基于检测在温度梯度中的生物分子电泳迁移率的变化而检测生物分子间结合、解离过程,获取分子间相互作用的模式和动力学常数等方面信息的新技术,是近年来发展的研究生物分子相互作用的强有力工具,已广泛应用于生命科学领域研究。本文综述了MST的技术原理、分析方法及其在生命科学领域的应用进展。     

乙醇生物标志物检测技术研究

乙醇作为一种常见的饮用酒精，在代谢过程中会产生多种生物标志物，这些标志物在酒精滥用诊断、疾病研究和药物评估等领域具有重要的应用价值。文章旨在系统地探讨乙醇生物标志物的检测技术，包括不同检测方法的原理与应用，以及这些方法在临床和研究中的应用情况。文章重点阐述了液相色谱-质谱法、气相色谱-质谱法、核磁共振技术和生物传感器技术在乙醇生物标志物检测中的原理及应用，分析了乙醇生物标志物检测技术面临的挑战，如技术局限性、数据整合和个体差异等，并指出了这项技术未来的发展方向。综合来看，乙醇生物标志物检测技术在医学与科研领域具有广阔的应用前景。     

SPR生物传感器及其应用进展

基于表面等离子体共振 (SPR)技术的光学生物传感器是进行生物分子相互作用分析的一种先进手段。与传统的超速离心、荧光法等相比 ,它具有实时检测、无需标记、耗样最少等特点 ,在药物筛选、临床诊断、食物及环境监控和膜生物学等领域中的新兴应用日益扩大 ,并且已成为生命科学和制药研究的一种标准的生物物理学工具。综述了近几年国际上生物传感器的应用进展情况 ,并简要展望了该技术的发展和应用前景     

纳米铜簇合成与应用在生物医药领域的研究进展

纳米铜簇是由几个到几十个原子组成且尺寸接近费米波长的相对稳定聚集体,因其合成方法简单、生物相容性好及独特光、电、磁性质等优点,使其具有广泛的应用前景。本文中,笔者主要介绍了纳米铜簇的合成方法、优良的理化性质和应用进展,重点总结了近年来纳米铜簇在金属离子、生物分子、pH、温度、药物与抗菌等方面分析检测应用以及在化学催化、生物成像等领域的应用进展,以期为拓展铜簇在生物医药等领域的应用奠定基础。     

纳米材料作为载体在检测信号放大中的应用进展

纳米材料具有比表面积大、负载量大、易与生物标志物结合等优点,在生物样本检测、蛋白质富集、混合物分离,尤其是检测信号放大方面得到广泛应用。简要综述了纳米金、石墨烯、碳纳米管、碳纳米球、介孔材料在检测信号放大方面的应用,并对其未来的发展方向和前景进行了展望。     

类过氧化物DNA酶在生物传感器领域的研究进展

随着对DNA酶研究的进展,DNA酶的很多优点已经超越了传统的蛋白质酶,具有过氧化物酶催化活性的DNA酶在电化学生物检测上拥有很大的潜力。我们简要阐述了DNA酶的特性和应用,描述了其基本性质,对DNA酶在生物分析领域的应用进行了展望。     

冷冻聚焦离子束-扫描电镜成像技术研究进展

冷冻聚焦离子束-扫描电镜成像(Cryo-FIB-SEM)是一种新兴的成像检测技术,在原位进行冷冻聚焦离子束切割和冷冻扫描电镜成像,为研究天然含水状态下生物样品内部未被破坏的原始结构打开了一扇窗口。近年来,该技术在生命科学领域的应用研究取得了一系列重要进展。该文对其在冷冻体积连续成像、冷冻光电关联成像、冷冻透射扫描成像、冷冻含水切片制备监控及冷冻扫描图像处理等方面的研究进展进行综述,并展望了该技术在大体积生物样品三维原位成像研究领域的前沿性发展趋势,以期推动Cryo-FIB-SEM技术在生物样品三维结构研究中的应用。     

碳纳米管及其复合材料在神经系统中的应用研究进展

碳纳米管是结构和性质新颖的一类纳米材料,在生物医学领域的应用备受关注,在神经系统中的应用已成为当前的研究热点之一。本文从碳纳米管的结构和性质出发,阐述了近年来碳纳米管及其复合材料作为神经细胞生长支架材料、神经电极和药物载体,分别在神经修复、神经检测及疾病治疗三个方面的最新研究进展,探讨了碳纳米管潜在的神经毒性及其解决方法,并就碳纳米管在神经系统中的应用前景进行了展望。     

纳滤技术在生物分离中的应用

纳滤技术近年来已成为生物分离领域中的研究热点之一。本文分别就纳滤技术在食品、医药等方面的应用及其膜污染控制进行较为详细的介绍,综述了近年来纳滤生物分离技术的研究与应用进展。     

传感技术在农药残留快速检测中的应用

从生物传感、光学传感等传感技术着手,简述了传感技术在农药残留快速检测中的应用进展。     

基于合成生物学的微生物制造研究进展

基于合成生物学的微生物制造在天然产物药物、生物能源、生物基化学品及生物传感器件的研究中发挥越来越重要的作用。本文系统地介绍了合成生物学研究领域的最新技术进展,包括DNA和染色体合成、新生物元件开发与元件库标准化、染色体工程与最小基因组技术、途径装配技术等,并阐述了合成生物学在微生物制造领域内所取得的突破和巨大的应用价值。     

纳米载体固定化脂肪酶及其在生物柴油转化中的应用进展

随着全球能源需求量的不断上升和日益加剧的环境压力,固定化脂肪酶在可持续生物柴油合成中的应用受到广泛关注。纳米材料,包括纳米粒子(磁性和非磁性)、碳纳米管和纳米静电纺丝,具有比表面积大、结构稳定、易于功能化修饰等优势,是固定化脂肪酶领域的重要载体之一。综述了纳米材料作为载体在脂肪酶固定化中的应用,重点介绍这类生物催化剂在生物柴油合成中的最新进展,并对纳米材料固定化脂肪酶发展前景进行展望,旨在为固定化脂肪酶的研究和工业化应用奠定基础。     

纳米生物催化的研究现状和发展态势

纳米生物催化领域包括:(ⅰ)利用纳米技术或纳米材料调控生物催化剂的效率;(ⅱ)直接利用纳米材料或技术实现生物催化功能,并拓展生物催化在非友好环境及疾病诊疗中的应用.纳米生物催化已成为纳米生物学重要的研究领域,主要涉及纳米载体固定化酶和纳米材料人工模拟酶(纳米酶).一方面,可以借助纳米技术或材料所具有的特殊纳米效应来增强生物催化剂的效率和稳定性.另一方面,从模拟酶的理念出发,借助纳米材料自身所具有的催化能力,直接实现对生化反应的催化,这类具有酶学特性的纳米酶被视为新一代人工模拟酶.近年来,基于纳米载体固定化酶和纳米酶技术的纳米生物催化已在疾病诊断和治疗、化工制药、环境处理等领域得到了广泛研究,并展示了其具有重要的应用价值.本文简要综述了纳米载体固定化酶和纳米酶的发展历程及应用进展.     

微流控器件-质谱联用接口技术研究进展与应用

生物分析是生命科学研究中的重要环节,分析仪器的小型化是提高生物分析灵敏度、速度、通量和降低成本的有效途径之一.微流控技术能够方便地操纵微量样品,具有集成度高、样品耗量小、污染少等诸多其他常量流控技术难以具备的优点,适用于进行多通道样品处理和高通量分析.除广泛采用的光学和电化学检测手段外,质谱也被用作这些微流控器件的检测器,并逐渐形成了微流控器件-质谱联用技术专门研究领域,进一步促进了自动化程度好、灵敏度高、特异性强的高通量生物分析方法的迅速发展.在大量调研国内外文献的基础上,对微流控器件-质谱联用领域的研究背景和现状进行了综述,不但介绍了微流控器件的制造技术还着重介绍了微流控器件-质谱联用技术在蛋白质组学等生物质谱分析方面的应用和新近进展,评述了可能的发展趋势.     

生物传感技术在食品生物安全检测中的应用

近年来,食品生物安全问题越来越受到各国政府和百姓的重视,寻找一种优良的检测方法成为当前食品安全监督部门的当务之急.生物传感器技术具有快速、灵敏、特异、简便等特点,在食品检测领域具有广阔的应用前景.本文对生物传感器在食品中的细菌、毒素、农药残留等问题的应用进行综述,并简要探讨生物传感器在食品生物安全中的发展前景.     

质谱MRM技术在蛋白质组学研究中的应用

质谱多反应监测（multiple reaction monitoring,MRM）技术是一种基于已知信息或假定信息有针对性地获取数据,进行质谱信号采集的技术,具有灵敏、准确和特异等优点。在基于蛋白组学的生物标志物研究、蛋白质翻译后修饰、定量蛋白质组和蛋白质相互作用等研究领域的应用逐渐受到重视。该文概述了该技术在蛋白质组学研究中的应用特点及其最新应用进展。     

非标记表面增强拉曼光谱在DNA检测中的应用

表面增强拉曼光谱(SERS)是一种超灵敏的生化分析技术,已经被广泛运用于细胞、核酸、蛋白质等生物分子的检测,在生物医学领域表现出了巨大的应用潜力。近年来,将表面增强拉曼光谱技术应用于遗传物质DNA的精准检测,引起了人们广泛的关注。本文简要叙述了表面增强拉曼光谱技术的基本原理及其在DNA检测中的优势,主要介绍了非标记的DNA-SERS检测应用进展,其中包括本项目组的相关工作。研究表明,非标记DNA-SERS技术有望成为一种快速、准确的临床诊断方式。     

质谱MRM技术在蛋白质组学研究中的应用

质谱多反应监测(multiple reaction monitoring,MRM)技术是一种基于已知信息或假定信息有针对性地获取数据,进行质谱信号采集的技术,具有灵敏、准确和特异等优点.在基于蛋白组学的生物标志物研究、蛋白质翻译后修饰.定量蛋白质组和蛋白质相互作用等研究领域的应用逐渐受到重视.该文概述了该技术在蛋白质组学研究中的应用特点及其最新应用进展.