一、离子浓度对肽核酸压电基因传感器杂交效应的影响（论文文献综述）
洪国粦[1]（2019）在《几种生物传感体系的建立及其在检验医学中的应用》文中提出目前,随着全世界对疾病诊断、精准医疗、健康监控等医疗健康领域日趋关注,生物传感技术在临床与实验室诊断领域得到了蓬勃发展。生物传感器所具有的选择性好、灵敏度高、快速等优势展现出巨大的潜力。然而,在生物传感技术的应用中,依然存在对大型仪器的依赖、成本过高、无法满足实际应用中对疾病生物标志物高效、即时检测的需要等问题。因此,研发高效、灵敏、特异、便携、快速测定的生物传感器是当前研究的热点。本论文建立了四种生物传感器体系,将生物传感技术与纳米材料、智能设备、电化学等技术相结合,用于探索传感器的构建原理,并对其在临床检验中的应用展开讨论,主要包括以下几个部分:一、针对心力衰竭标志物氨基末端脑钠尿肽（N-terminal pro-Brain Natriuretic Peptide,NT-proBNP）,设计了一种新型的纳米电化学免疫传感器,并将其用于血清 NT-proBNP的检测。通过在玻碳电极上覆载复合纳米材料AuNPs/PDDA/RGO,利用复合材料涂层良好的吸附性能,将抗体（一抗）固定到电极表面,再采用“夹心法”分别将抗原标志物（NT-proBNP）及酶标抗体（二抗）结合到电极表面。在酶催化反应的高效作用下,使TMB被H2O2氧化,产生的氧化产物在电极表面生成还原电流信号,从而实现对NT-proBNP的测定。实验结果表明,利用所构建的复合纳米电化学免疫传感器可实现对抗原标志物的定量检测,检出限（S/N=3）为8 pg/mL。该方法利用纳米复合材料增强传感界面抗体的覆载量,同时增强了界面抗体的吸附性,相比传统的单一纳米材料免疫传感器具有更强的灵敏型及稳定性性能,解决了部分临床患者血液中NT-proBNP含量低而难以检测的问题。二、开发了一种基于智能手机辅助和8通道的气压传感设备的新型气压检测诊断系统（Smartphone Assisted Pressure-measuring-based Diagnosis System,SPDS）,并将其用于心肌梗塞的快速诊断。通过SPDS,实现对每批样品进行高效快速的检测（检测时间小于20 min）,结合智能手机完成信号分析、储存和输出。实验结果表明,所构建的SPDS实现了 0.014ng/mL cTnI,0.16ng/mL CK-MB与0.85 ng/mL Myo的检测下限。将该系统应用于50例临床血清样本与化学发光检测结果的比较评估,结果表现出良好的灵敏度和稳定性。与传统的急性心梗诊断方法,如ECG、成像和化学发光等方法相比,SPDS具有便携性、高准确性和低时间消耗的优势,使得其在低发展地区的医院、社区以及床旁检测等具有较好的推广使用价值。三、研制了一种基于均相杂交和竞争性组装的电化学DNA传感器,并将其用于新型隐球菌的检测。通过捕获探针与信号探针、靶标双链DNA（dsDNA）在均相体系中高效、快速结合,在传感器表面形成三明治结构,并利用酶联催化技术对靶标序列进行电流检测实现对新型隐球菌感染的诊断。结果表明,将该方法应用于新型隐球菌临床样本双链DNA的检测,在样本浓度为5 pmol/L～1 nmol/L范围内,电流值与双链DNA浓度呈现良好的线性关系,检出限（S/N=3）为800 fmol/L。该方法在探针识别界面构建过程中,仅通过简单的均相与异相体系的差异,揭示了探针DNA识别dsDNA的机理,在没有酶消化等复杂的样品预处理的情况下,实现了对ssDNA与dsDNA的选择性定量检测,为突破DNA电化学传感器对疾病dsDNA的检测提供了研究基础和新的思路。四、设计和构建了基于重复序列的自身信号放大型DNA电化学传感器,并将其用于结核杆菌（Tubercle Bacillus,TB）的快速检测。利用TB基因序列中含有多个重复序列的特点,设计特异性探针,同时将具有高度特异性的重复序列作为靶标,使探针对靶标序列进行高密度识别,从而实现传感器自身信号增强放大的效应。结果表明,利用新型DNA电化学传感器对人工合成的含有两个重复序列TB基因的定量检测,在目标序列浓度为0.7 pmol/L～10 pmol/L范围内,电流值与DNA浓度呈良好的线性关系,检出限（S/N=3）为1.5 fmol/L,具有较高的灵敏度。同时,由于在传感器的设计中利用了 TB重复序列（1034bp）自身所具有的高度特异性,保证了靶标的高度特异,进而实现了对质粒片段及肺结核痰标本DNA提取物的初步检测。该方法利用微生物所特有的重复序列结构,根据天然的结构设计简单的技术,构建了一种新型的“三明治”放大体系,实现对少量样本的高灵敏检测,减少了复杂样本的前处理过程和时间,为DNA电化学传感器实现POCT转化提供了研究基础。
晋晓勇[2]（2009）在《基于信号放大技术的压电生物传感器制备及应用》文中提出随着分析科学的不断发展,生命科学领域中的各种分析和检测过程,越来越多地要借助于生物传感技术获取所需的信息。经过40多年的不断发展,随着现代测量技术、分子生物学、生物电子学和仿生学的迅猛发展及相互结合,生物传感技术在基础研究、应用研究、新产品开发和商品化等方面都取得了长足进展。各种新型生物传感器不断涌现,仪器性能不断提高,目前报道的生物传感器已有几百种,在医疗保健、食品卫生、环境监测、国防与安全等方面已逐步推广应用。本研究论文针对当前传感技术发展中的一些瓶颈问题,重点关注如何提高传感器信号等问题。结合压电免疫传感分析技术简便、快速、可实时输出数据的特点及电化学传感技术的灵敏度高的优点,利用纳米材料的优越性能及酶催化信号放大技术发展了几种新型的生物传感器,对黄曲霉毒素B1、人IgG、α-地贫突变基因、模拟DNA序列进行了定量测定,所得结果对比传统方法,在检测的灵敏度、线性范围方面都有所提高,并验证了技术的实用性。压电免疫传感器是结合了压电效应的高灵敏性和免疫反应的高特异性的一种生物传感器,具有简便、快速、灵敏、成本低、响应谱广、可实时数据输出等优点,在生物技术、临床诊断、环境监测、食品工业、医药和军事等领域具有广泛的应用前景。我们利用酶和纳米材料在生物传感器中的应用,结合有效的生物活性组分的固定方法,采用信号放大技术提高分析信号、降低检测下限,提出了三种新型的压电免疫传感器。同时,尝试用石英晶体微天平作为敏感元件,在其表面固定具有发夹结构的DNA探针,用于识别并结合目标DNA序列产生相应的信号构建一种简单有效的DNA检测方法。还提出了一种新的电化学检测DNA的方法,以二茂铁标记的寡核苷酸构建了一种简单通用的信号打开型的分子开关,实现了对DNA序列的无试剂检测。主要内容如下:（1）研制了一种简单、快速、灵敏的压电免疫传感器,用于黄曲霉毒素B1的检测。黄曲霉毒素B1是一种小分子物质,很难用压电法直接检测,本文采用间接竞争免疫法。纳米金标记羊抗鼠IgG抗体用于放大响应信号。在0.10～100 ng mL?1的范围内,该传感器的响应信号与AFB1浓度的对数呈现良好的线性关系。该传感器可以检测到AFB1的最低浓度为0.01 ng mL?1,定量能力与经典酶联免疫吸附法（ELISA）相接近。该传感器界面可用甘氨酸缓冲液可顺利再生,并可重复使用至少9次而其响应信号没有明显降低（第二章）。（2）发展了一种基于间接竞争免疫反应和酶催化沉积放大的黄曲霉毒素B1压电检测方法。先在石英晶振表面包被一层3-巯基丙酸自组装膜,再共价结合BSA-AFB1偶联抗原,接着待测物AFB1与BSA-AFB1偶联抗原竞争结合鼠抗AFB1抗体,然后结合辣根过氧化物酶（HRP）标记的羊抗鼠IgG抗体。在H2O2存在时,HRP酶催化氧化4-氯-1-萘酚生成不溶物4-氯-1-萘醌沉积在电极表面,引起显着的质量变化,从而导致明显的频率响应。该传感器可获得黄曲霉毒素B1的浓度检测范围为0.01～10 ng mL?1。通过对模拟样品的分析结果表明,该传感器能够有效地检测牛奶样品中AFB1的含量,可望用于实际样品检测（第三章）。（3）提出了一种简便的基于SiO2纳米颗粒免疫凝集反应的压电传感器对人IgG的直接检测方法。待测物人IgG会同时被晶振表面固定的羊抗人IgG抗体和检测体系中SiO2标记的羊抗人IgG抗体识别,引起检测体系中的SiO2在传感界面上特异性凝集,从而引起晶振表面的巨大质量变化和检测介质密度和粘度变化。实验结果表明,该方法修饰的探针不仅能充分地减少背景干扰,而且能显着地放大响应信号。实验中,采用扫描电镜（SEM）考察了探针表面在发生免疫凝集反应前后的形貌变化。此外,还考察了免疫凝集促进剂PEG及离子强度控制剂NaCl的使用对实验的影响。该传感器的频率变化与人IgG浓度为正相关关系,其检测下限为0.084μg mL-1（第四章）。（4）尝试用石英晶体微天平作为敏感元件,在其表面固定具有发夹结构的DNA探针,用于识别并结合目标DNA序列产生相应的信号构建一种简单有效的DNA检测方法。其特点在于结合使用限制性核酸内切酶ECoR I及纳米金标记的检测探针,能够很好的降低背景值并有效增强信号。方案如下:先在石英晶振表面通过巯基自组装固定一段具有发夹结构的DNA探针,其发夹部分能够被内切酶ECoR I特异性识别并切割。再用巯基己醇封闭,然后与目标DNA作用。如果待测体系中含有目标DNA,则DNA探针的发夹结构打开且随后的内切酶对其没有作用,并可以结合纳米金标记的检测探针而使信号放大。否则,在没有目标DNA时,发夹结构的DNA探针可被酶切,与纳米金标记的检测探针作用也不能产生任何信号。实验结果表明,此方法是一种简单实用、灵敏度高的适应于DNA分析检测的技术（第五章）。（5）在本工作中,我们提出了一种新的电化学检测DNA的方法,以二茂铁标记的寡核苷酸构建了一种简单通用的信号打开型的分子开关,实现了对DNA序列的无试剂检测。这一方法实际应用于基因突变导致α-地贫的分析检测中,用于检测染色体末端142编码子（Hb Constant Spring codon 142）单碱基突变（TAA→CAA）的存在,取得了较好的实验结果。目标DNA浓度在0.01到100 pM之间与电流信号具有较好的线性关系（R2=0.9777）,该方法检测限为0.01 pM。该DNA传感器在1 M NaOH溶液中可顺利实现再生。所有这些表明,此方法是一种简单快速而且比较灵敏的适用于单碱基突变检测的技术,具有较强的通用性（第六章）。
王云霞[3]（2009）在《漏声表面波—双体肽核酸生物传感器的构建及检测HPV的实验研究》文中研究指明目的:构建新型漏声表面波（LSAW）-双体肽核酸生物传感器检测系统,实现快速检测DNA双链病毒,并通过检测HPV验证传感器的优越性。方法:1.利用精细微加工方法制备双端对谐振型LSAW生物传感器,自行研发自激式振荡电路、新型温控系统以及BSMS 1.0数据采集分析软件,将它们与网络分析仪、GPIB控制卡及计算机联用以构建LSAW生物传感器检测系统。2.用巯基末端修饰共价结合法将人乳头瘤病毒的特异性探针固定在LSAW生物传感器的金膜表面,并与互补的靶序列进行杂交反应。根据相位变化和靶序列浓度之间的对应关系确定传感器的检测灵敏度及检测范围。3.根据小波奇性检测原理及连续十分钟内相位变化差值（△P）分别对传感器的反应起点和终点进行判断,并拟定判断标准。4.通过系列实验,探讨传感器检测HPV基因组DNA的灵敏度、特异性、精密性及传感器的再生性等动态响应规律及性能参数,并对HPV感染引起的宫颈癌患者的生殖道分泌物进行了临床标本检测,同时与荧光定量PCR法进行方法学比较。5.以“RecA蛋白-互补单链DNA”探针为生物信号放大系统提高传感器的检测灵敏度,在反应过程中加入ATPγS提供能量,分别探索优化RecA蛋白及ATPγS的最佳反应浓度。结果:1.双端对谐振型LSAW生物传感器的反射栅阵列增加了输入输出叉指换能器之间信号传播的行程,提高了杂交反应引起的相位变化值,缩短了杂交反应平衡时间。2.自行研制的双通道振荡电路,在液相中起振非常容易,其相位稳定度达到实用要求。温度控制系统的引入提供了杂交反应的最佳温度环境。3.利用小波变换和小波奇性检测原理对传感器采集到的相位信号进行6级频域分析,由于函数的奇异点可以从小波变换的模极大值检测出来,而小波变换的模极大值都是出现在信号有突变的地方,因此准确地判断了杂交反应的起始点。4.将检测到的实验数据进行平均拟合,设定连续十分钟内相位变化差值（△P）≤0.2deg检测系统就会自动鸣笛报警,从而准确地确定了杂交反应的终点。5.随着HPV靶序列浓度从1pg/L到1mg/L变化时,杂交反应所引起的相位变化值先上升后趋于饱和,以100μg/L为饱和点;在1pg/L到100μg/L的HPV靶序列浓度范围内,相位变化与靶序列浓度的线性回归方程为△P=0.3010 IgC+2.1753,相关系数R2=0.9932。6.与普通DNA探针相比,bis-PNA探针对碱基错配的识别能力较强,即bis-PNA探针与靶序列DNA结合具有高度的特异性,且杂交时间更短。7.传感器再生使用第5次时核酸杂交引起的相位变化值相当于第一次的89.60%,变异系数为4.24%;再生使用第10次时相位变化值相当于第一次的71.56%,变异系数为10.14%。8. HPV DNA浓度分别为10.00、100.00、100.00μg/L时,天内和天间精密性实验的CV值分别为5.99%和7.14%,6.34%和7.09%,6.76%和8.44%。上述三种不同浓度HPV DNA的天内和天间精密性实验的平均CV值分别为6.36%和7.56%,均小于10%。9. 36例荧光定量PCR检测HPV的阳性标本,其中35例经LSAW传感器检测为HPV 18阳性,阳性率为97.22%。临床标本中HPV DNA含量的变化范围是每毫升1.40×102拷贝至9.11×107拷贝（即1.21 pg/L至0.78μg/L）,对应的相位变化范围是（1.1～4.5）deg,反应平衡时间为（38～75）min。在14例阴性对照标本中,两种方法的检测结果均为阴性。通过定量PCR检测结果换算得出传感器检测临床标本HPV的最低拷贝数为每毫升1.40×102拷贝,即1.21pg/L。经McNemanr统计分析传感器和PCR两种检测方法没有显着性差异。Kappa检验说明两种方法检测结果一致性很好。10.当RecA蛋白浓度为45μg/ml,ATPγS浓度为2.5 mmol/L时,与其他浓度组相比,引起的相位变化值最大（P<0.01）为（11.74±1.03）deg。而且相位变化值与平衡时间的比值也远远高于其他浓度组,和bis-PNA探针与靶序列DNA直接进行杂交反应相比,传感器的响应相位、信噪比和检测灵敏度均有显着提高。结论:1.双端对谐振型LSAW生物传感器更适合液相中生物分子杂交反应的检测,反射栅阵列有效提高了传感器的信噪比和检测灵敏度。2.自主构建的LSAW传感器检测系统在振荡电路、温控系统、数据采集分析等方面均达到试验要求。3.利用小波变换和奇性检测原理,以MATLAB仿真为基础,获得了相位信号的小波变换模极大值图谱,检测出相位信号的突变点,从而准确地确定了反应起点。4.自行编写的终点判断软件根据连续十分钟内相位变化差值（△P）,即△P=△Pn-△P（n-9）≤0.2deg可以实时准确判断反应终点。5. LSAW传感器检测限灵敏度可达到1pg/L级,与体波传感器相比检测灵敏度有了很大提高,能够实现更加微量病原微生物的快速检测。6. bis-PNA探针能够精确区分完全互补及单碱基错配的核酸序列,对互补DNA的错配容忍程度比相应的DNA/DNA更低,bis-PNA作为杂交探针可极大提高LSAW生物传感器检测系统的特异性。7.采用piranha液、1M HCL和1M NaOH等三种溶液连续洗脱,可以将LSAW传感器反应区域固定的所有物质洗脱掉。传感器的叉指换能器由硅橡胶密封,以保护叉指换能器电极,在清洗的过程对传感器的损伤很小。因而传感器具有较好的再生性能,可进一步降低临床检测应用中的成本。8.三种不同HPV DNA浓度的天间精密性实验的平均CV值为7.56%,略高于天内精密性实验的平均CV值6.36%,但二者均小于10%。因此,LSAW传感器具有良好的稳定性,从而保证了检测结果的可靠性和重复性。9. LSAW双体肽核酸生物传感器实现了对临床标本中HPV基因组DNA的直接检测。与定量PCR法相比,两种方法检测的灵敏度和特异性无显着性差异,但传感器法所用时间更短,且无需进行探针的标记。10.“RecA蛋白-互补单链DNA”探针复合体与bis-PNA/dsDNA复合物相结合可以有效提高传感器的检测灵敏度,并明显缩短检测时间
徐清华[4]（2009）在《单核苷酸多态性漏声表面波基因传感器检测系统的构建》文中研究表明一、研究背景和目的随着“人类基因组计划”的完成,揭开了人类遗传信息的秘密。许多遗传疾病和癌症都与基因序列中的突变密切相关,其中以单核苷酸多态性（single nucleotide polymerphisms, SNP）最为常见,大约每100-300个碱基就有一个碱基可能发生突变,因此实现单碱基突变的早期、准确、简便、快速的诊断,对于人类相关疾病的发病机理研究及早期治疗具有非常重要的意义。目前,对单碱基突变的检测方法报道很多。传统的方法普遍存在操作繁琐费时费力,影响因素较多,不能通用。尽管目前有了基因芯片、SNP检测仪等新的仪器设备和技术,但价格昂贵,仅适用大型科研机构。开发一些简便、价廉、准确且易于临床推广的方法是一件很有价值的工作。压电DNA生物传感器具有操作简便,响应迅速,灵敏度较高,价格低廉等特点,己经成为进行核酸的结构分析和单碱基突变检测的重要手段。漏声表面波（Leaky Surface Acoustic Wave, LSAW）传感器,是新发展起来的生物诊断技术,综合了物理、材料、微电子、信号处理、工艺等众多学科技术,利用压电晶体的特殊切向激励出LSAW,当LSAW传播路径表面的质量负载发生微小改变时,LSAW传播的频率和相位发生相应的改变,从而对与传感器表面生物敏感膜发生的生物学反应进行分析。与传统的体波传感器比较,LSAW传感器具有高灵敏度、高精度、重复性及可靠性更好、功耗低、结构工艺好等优点,这使LSAW传感器具有非常广泛的应用前景。在本室前期工作基础上,本研究使用谐振型LSAW传感器,结合DNA连接酶反应和酶生物信号放大系统建立了一种新的LSAW-SNP基因传感器检测方法,以乙型脑炎病毒E基因的一个SNP位点为靶点,初步研究LSAW-SNP基因传感器检测方法在实际样本检测中的应用情况。二、方法1.在前期研究的基础上,对双端谐振型传感器的结构、相位记录分析软件、温控系统进行改进,构建了更适合于液相检测的LSAW传感器系统。用NI虚拟仪器信号数据采集系统,实现了软、硬件系统的改进。设计了射频标签式传感器。2.探讨并优化了DNA-LSAW基因传感器检测系统进行液相检测时的各种影响因素,确定了杂交反应的时间。3.探讨酶生物信号放大系统用来放大LSAW基因传感器检测信号的可行性:分别用标记生物素和未标记生物素的探针固定于LSAW金膜的表面,然后加入标记了HRP的链酶亲和素进行反应,最后加入DAB/H2O2,检测相位的变化。4.利用酶生物信号放大系统,结合Taq DNA连接酶反应,建立LSAW-SNP基因传感器检测体系:分别合成两条寡核苷酸靶序列,两者之间仅存在一个碱基差异（A/G）。5′端巯基化修饰的DNA探针Probe-1通过自组装固定在金电极的表面,等位基因的可变碱基位于该探针3′末端,与target-G的可变形式对应。加入靶序列和与靶序列中SNP位点下游片段完全互补的生物素标记探针Probe-2,杂交后经热稳定Taq DNA连接酶连接DNA切口,然后经碱变性解杂交与靶序列完全互补的探针保留在传感器表面,再加入链霉亲和素连接的辣根过氧化物酶进行反应,最后加入DAB和H2O2,在金膜表面形成不溶性沉淀,导致LSAW基因传感器相位增大,从而检测到碱基变异位点的信息。5. LSAW-SNP基因传感器检测方法对实际样本的检测:以乙型脑炎病毒E基因的一个SNP位点（A2293G）为靶点,提取P3强毒株和SA14-14-2弱毒株的RNA,进行RT-PCR扩增,纯化ssDNA扩增产物,进行测序。用建立的LSAW-SNP基因传感器检测方法对1nmol/L ssDNA扩增产物进行检测。三、结果1.改进后的双端对谐振型LSAW传感器稳定性好,经网络分析仪和NI信号采集系统检测10分钟内气相和液相均≤0.1°,达到实验检测的要求。对同一浓度的探针和靶序列杂交,分别在网络分析仪和NI信号采集系统上进行实验,相位变化均为1.3°,达到了实验的要求。2.双端对谐振型LSAW传感器液相杂交反应的最适条件,最佳pH值为7.6,最佳离子浓度度为0.3mol/L,最佳DNA探针固定浓度为0.5μmol/L,最佳靶序列浓度为1.0μmol/L。并确定杂交反应最终时间为33min。3.经酶生物信号放大后,标记生物素的探针相位变化显着增大,相位增大了约16倍,而未标记生物素的探针相位变化很小。4. LSAW-SNP基因传感器检测结果,target-G能引起相位的显着变化,21倍于target-A。信号放大后的检测时间可缩至20min。对不同浓度的target-G进行检测,最低检出限为1×10-12mol/L。在1×10-121×10-6mol/L范围内target-G浓度的对数与传感器的相位变化值成良好的线性关系,线性回归方程为ΔP =1.853IgC+22.235,相关系数r = 0.976。5. SA14-14-2靶序列相位变化显着,P3靶序列相位变化很小,与基因测序结果一致。四、结论1.反射栅阵列的引入提高了有用信号的检测,改进后双端对谐振型LSAW传感器组成的检测系统可以满足实验检测和研究。2.酶生物信号放大系统可以显着增加LSAW基因传感器检测DNA靶序列时的相位变化,有效提高了信噪比,显着提高了检测的灵敏度,为生物传感器检测生物学反应提供了可靠的信号放大方法,在生物传感器领域有了极大的应用潜力。3.基于DNA连接酶和酶生物放大反应的LSAW-SNP基因传感器检测系统通过对乙型脑炎病毒实际样本SNP位点（A2293G）检测,具有较高的特异性、灵敏度和准确性。为临床SNP检测提供了一种快速、简便、经济实用的新方法。
汤琳[5]（2009）在《环境污染控制过程高灵敏生物传感技术研究及其检测体系构建》文中研究表明在环境污染控制过程中,污染物的降解大多是通过微生物的相互协同作用完成的,对污染物及参与降解过程的微生物的种群分布、功能活性和代谢产物变化等进行快速、灵敏的追踪、监测与时空分辨,是研究污染物降解过程的重要途径。生物传感技术是一种对待测物实现快速、实时、在线分析检测的新兴技术,它利用生物识别作用对待测的物质进行分析测定,与传统的分析方法相比,具有高灵敏度、高专一性、快速测定、简便易携、适用于复杂体系的实时、在线测定等优点,为环境污染物及其降解过程涉及到的各种生物组分或代谢产物的分析检测提供了一个新的技术平台。系统地构建环境污染控制过程中生物传感技术检测体系,为环境污染控制工作提供及时、准确的生物信息,对于解决环境科学与工程领域的实时、在线监测技术难题,最终实现自动化控制,推动环境检测技术大跨度发展具有重要意义。本文研制了一系列生物传感检测方法,用于环境中痕量污染物及其降解产物等的高灵敏检测,并以堆肥环境体系为例,建立起了一套基于生物传感技术的检测环境复杂系统中的污染物及参与其降解过程的生物酶、微生物种群、功能基因和代谢产物动态变化的新方法体系,克服了传统的分析检测方法在环境污染控制过程实时在线检测等方面的局限性,有利于深入了解整个垃圾堆肥处理过程的微生物学机理,高效指导微生物接种和堆肥工艺革新。论文工作从整体上分为四个部分:第一部分为环境中痕量有毒有害污染物及降解产物的高灵敏生物传感检测技术研究。通过采用二茂铁掺杂电聚合和伴刀豆蛋白A自组装等技术将酶固定在电极表面,构建了抑制型葡萄糖氧化酶传感器和抑制型辣根过氧化物酶传感器,分别用于检测土壤样品中的痕量Cr（VI）和Hg（II）与湘江水中的苯肼,具有灵敏度高、抑制可逆、稳定性和选择性好等优点,获得的Cr（VI）和Hg（II）的检测下限均为0.49μg L-1,苯肼的检测下限为1.7×10-6 M,并运用酶传感器实验数据,推导出了辣根过氧化物酶对H2O2、对苯二酚的催化反应以及苯肼对该反应的抑制作用的动力学模型,进行了模型拟合与参数估计;将有机氯农药毒莠定与牛血清蛋白交联制备人工抗原,并注射入新西兰大白兔体内提纯出抗体,研制了一种基于壳聚糖/纳米金复合膜的电化学免疫传感器,用于检测稻米、莴苣和稻田水中的痕量毒莠定,该免疫膜具有很好的选择性,灵敏度高,可批量制作、一次性使用,检测下限为5 ng mL-1 ;利用酚类物质普遍具有的还原性,研制了一种传感晶片,以固定在玻片表面的金纳米颗粒为晶种,运用在酚还原作用下金纳米颗粒催化增长的原理和吸收光谱变化规律,用于好氧发酵液等复杂体系中酚浓度检测,检测下限为7×10-6 M,该方法操作简便,成本低,灵敏度高;还利用漆酶催化邻苯二酚氧化还原反应和磁性颗粒分离技术,研制了一种基于磁性纳米颗粒固定技术的漆酶传感器,可用于检测堆肥复杂系统中的浓度低至7.5×10-7 M的痕量邻苯二酚。第二部分着重开展基于生物传感技术的堆肥系统微生物降解酶活性及生物表面活性剂的跟踪监测。堆肥系统中多种酶的活性是检测堆肥腐熟度的重要指标,本文利用电极表面固定化纳米金原位扩增对还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）氧化的生物电催化活性,研制了一种新型NADH电化学传感器,响应迅速,灵敏度高,能够在酸性缓冲液中检测浓度低至2.5×10-7 M的NADH,3个月内保持检测结果精确;利用在NADH还原作用下Au/Ag核壳型纳米颗粒催化增长的原理和吸收光谱变化规律,研制了一种NADH光学纳米生物传感晶片,检测下限为1.56×10-5 M;利用木素过氧化物酶（LiP）和锰过氧化物酶（MnP）催化底物的氧化还原反应,研制了一种快速同步检测堆肥中木质素降解酶活的电化学酶传感器,检测样品LiP活性范围为8.1429.79 U L-1 ,MnP活性范围为0.0851.37 U L-1 ,该方法能够排除堆肥浸出液中浊度和光干扰物质的干扰,较传统的分光光度法更加快速、灵敏和精确,是堆肥系统中快速、低成本的堆肥腐熟度检测技术;堆肥常见微生物铜绿假单胞菌发酵代谢产生的鼠李糖脂是一种可改善堆肥微环境的生物表面活性剂,本文制备了二鼠李糖脂人工抗原和抗体,研制了一种基于3,3’-二氨基联苯胺（DAB）显色的二鼠李糖脂酶联免疫试纸,可用于肉眼检测浓度低至0.05 mg L-1的二鼠李糖脂,该方法简便、快速,可重复性良好。第三部分着重开展基于基因传感技术的堆肥系统微生物种群动态和功能基因的跟踪监测。堆肥中某些高效降解污染物的微生物具有相应的功能基因,LiP是真菌降解木质素的一种关键酶,设计合成了黄孢原毛平格菌lip基因探针,研制了一种夹心式杂交识别lip基因的酶联电流型DNA传感器,结合聚合酶链式反应（PCR）和限制性酶切技术,成功检测了黄孢原毛平格菌的基因组DNA提取样品中的lip基因,检测下限为0.03 nM,该DNA传感器能够有效识别相同长度的错配核酸链样品;纤维二糖水解酶（CBH）是纤维素降解的一种关键酶,设计合成了瑞氏木霉cbh2基因探针,运用纳米金原位扩增技术制备了一种金/硅/铁三层复合型核壳磁性纳米颗粒,研制成竞争式杂交识别cbh2基因的电化学纳米DNA传感器,检测下限达到10-13 M;还将羧基化的多壁碳纳米管-多聚（3,4-乙烯二氧噻吩）复合膜沉积在电极表面,制备了cbh2基因传感器,优化实验参数,进行了扫描电镜（SEM）和电化学表征;细菌的16S rDNA/rRNA基因序列具有高度的保守性,可用于种属特异性鉴定,研制了一种基于分子信标荧光分析的铜绿假单胞菌16S rRNA体外定量检测方法,用于检测总RNA提取样品中的16S rRNA,杂交反应需时约30 min,该方法具有高度的特异性,不受核酸交叉污染,检测前不需要对细菌总RNA进行分离和纯化。第四部分为复杂环境体系污染物及降解性能定量检测的数据解析。由于环境样品组成复杂,干扰物质较多,多种待测组分可能同时存在,给分析监测带来很大的不确定性,本文利用人工神经网络（ANNs）解析信号的优良性能,将人工神经网络和电化学酶传感技术相结合,用于黄孢原毛平革菌接种堆肥中木质素降解酶活性电化学检测及漆酶传感器检测邻苯二酚的定量分析,与线性回归模型相比,该方法更加精确、灵敏、稳健;土壤阳离子交换量（CEC）是土壤保留阳离子营养物质和缓冲污染物能力的重要指标,本文还构建了一种基于径向基函数神经网络的土壤传递函数,用于定量分析不同地区、不同土层的土壤CEC,该复合神经网络模型在大规模数据拟合中具有优越性。
陈鸣,陈伟,府伟灵,张烨,王云霞,徐清华,丁毅,曹亮[6]（2008）在《缓冲液离子浓度对新型PNA-LSAW基因传感器杂交效应的影响》文中进行了进一步梳理目的探讨PBS缓冲液的离子浓度对构建的肽核酸（PNA）漏声表面波（LSAW）基因传感器杂交效应的影响。方法将1.0μmol/L的PNA探针固定在LSAW基因传感器表面,分别加入10、20、50、100mmol/L的PBS缓冲液,观察不同离子浓度的PBS缓冲液对PNA-LSAW基因传感器杂交效应的影响,记录分析传感器相位的变化值及反应所需的时间。结果当钠离子浓度从10mmol/L增加至100mmol/L时,传感器的相位变化呈先升高后降低的趋势,以20mmol/L为分水岭。而杂交平衡时间增加显着。结论离子浓度极大地影响了杂交反应的时间,低盐离子浓度更有利于提高PNA和靶序列的杂交速率,高盐离子浓度则会大大降低PNA的结合速率。离子浓度为20mmol/L时杂交最为适宜。
张烨[7]（2007）在《双体肽核酸漏声表面波基因传感器检测系统的构建》文中研究表明目的1.在前期研究基础上改进漏声表面波（LSAW）基因传感器检测系统;2.设计双体肽核酸（bisPNA）探针,结合具有高灵敏度和高精确度的新型LSAW传感器,构建一种全新的bisPNA-LSAW基因传感器检测系统;3.摸索液相中bisPNA和靶序列杂交的影响因素,并优化出最佳反应条件。方法1.利用精细微加工方法制备双端谐振型LSAW传感器:在前期研究的双延迟线型LSAW传感器的基础上进行改进,在其两端加入反射栅阵列,构建出了新型的双端对谐振型LSAW传感器。2.改进现有的振荡电路以及数据采集分析软件,并加入新型的温控系统,构建出新型的LSAW基因传感器检测系统。3.在新型的LSAW传感器表面固定上HPV的DNA探针,根据前期研究摸索出的液相最佳反应条件,加入已知的互补靶序列,观察探针与靶序列杂交引起的相位变化,与改进前的传感器作比较。4.探讨并优化bisPNA-LSAW基因传感器检测系统进行液相检测时的各种影响因素（包括:最佳pH值、最佳离子浓度、最佳探针固定量等）,并确定传感器检测的灵敏度和线性范围。结果1.反射栅阵列使输入输出叉指换能器之间反复传播的信号行程增加,DNA探针与相应的靶序列杂交时引起的相位变化幅度较改进前有了很大的提高。2.数据采集分析软件的改进提高了检测的效率和检测的精度。将数据采集分析软件的核心程序进行优化和升级,使运行更稳定,处理速度更快。温度控制系统的引入提供了生物学反应的最佳温度环境。3.在不同pH值缓冲液中,bis-PNA与靶序列反应引起的相位变化有明显差异,随着杂交时缓冲液pH值从5.8升到8.0,杂交导致的相位下降值先高后低,pH6.6与pH6.8时传感器响应信号最大,但两者反应所达到的平衡时间有明显差异（P<0.01）,pH值6.6时检测所需时间更短。当pH值从6.6升到8.0时,杂交平衡所用的时间骤然增加。4.当钠离子浓度从10mmol/L增加至100mmol/L时,传感器的相位变化先升后降,以20mmol/L为分水岭;而杂交平衡时间则随着离子浓度的增加也逐渐增加,且各组间差异显着。5.探针浓度从0.001μmol/L到4.0μmol/L变化时,与HPV靶序列杂交所引起的相位变化值是先升后降,探针浓度过大时反而抑制杂交,以1.0μmol/L探针浓度为分界线。杂交平衡时间上各组间未见明显的变化趋势。6.随着HPV靶序列浓度从1pg/L到1mg/L变化时,杂交所引起的相位变化值先升后趋于缓和,以100μg/L靶序列浓度为饱和点;在1pg/L到100μg/L的HPV靶序列浓度范围内,相位变化与靶序列浓度的线性回归方程为△P =2.3392 lgC +14.584,相关系数r2=0.9622。而杂交平衡时间上却未见明显的变化趋势。结论1.双端谐振型LSAW传感器比前期研制的双延迟线型LSAW传感器更适合液相中分子生物学实验的检测。反射栅阵列的引入有效地增加了传感器检测的信噪比,增加了传感器的灵敏度。2.改进后的LSAW传感器检测系统在振荡电路、温控系统、数据采集分析软件等方面达到试验要求。3.弱酸性（pH6.6）的杂交环境对bisPNA和HPV dsDNA杂交反应的顺利进行至关重要。实验结果从另一个角度证实了bisPNA和dsDNA杂交过程中“Hoogsteen链第一”的观点。4.离子浓度也是个重要的影响因素,低盐离子浓度不但有利于增加bis-PNA和dsDNA的结合信号,更有利于提高bis-PNA和dsDNA的杂交速率,高盐离子浓度则会大大降低bis-PNA的结合速率。5. bisPNA探针固定浓度1.0μmol/L最为适宜。而杂交反应引起的相位下降值随靶序列浓度的升高呈先升后趋于缓和的典型饱和曲线趋势。6. LSAW传感器检测灵敏度可达到1pg/L级,显然比声体波基因传感器的检测灵敏度有了很大程度的提高。
赵渝徽[8]（2007）在《压电石英晶体传感器产气荚膜梭菌基因芯片检测系统的研究》文中提出目的:1.构建用于检测产气荚膜梭菌的毒素基因的压电石英晶体传感器系统软、硬件和针对检测研究的三种产气荚膜梭菌毒素基因的基因芯片。2.用多重PCR的方法对检测的三种产气荚膜毒素基因的特异序列进行扩增,用构建的压电石英晶体传感器产气荚膜梭菌基因芯片检测系统完成对产气荚膜梭菌的检测和其三种毒素基因的检测分型,并优化检测的反应条件。方法:1.在前期研究的基础上构建压电石英晶体传感器系统的结构和电路。运用精细微加工技术制作压电石英传感器和2×5型传感器矩阵单元。接入开发研制的温度控制单元,满足分子生物学反应的温度要求。使用新的频率计数卡和USB传输方式,提高仪器的适用性。在PESA V2.0版频率记录分析软件的基础上开发压电生物传感器PESA-4.0软件,完善软件功能及软件的易用性。2.采用10MHz的AT切型的石英晶体,采用离子溅射的方法镀上金膜,并且在石英晶体的定向精度控制、抛光精度控制、增加电极附着力、金膜电极尺寸以及金膜厚度等生产工艺上进行优化。运用Array Designer V2.0,Fast PCR V3.6.5, Primer Premier V5.0, Oligonucleotide Properties Calculator四种核酸分析和设计软件,自行设计三种寡核苷酸探针,5’端巯基修饰。利用巯基自组装的方法构建检测三种产气荚膜梭菌毒素基因的基因芯片。3.使用试剂盒和加酶孵育后煮沸两种方法提取产气荚膜梭菌基因组。根据GeneBank中已经发表的产气荚膜梭菌毒素基因序列,运用Array Designer V2.0,Fast PCR V3.6.5,Primer Premier V5.0, Oligonucleotide Properties Calculator四种核酸分析和设计软件,设计三对用在多重PCR反应体系中的产气荚膜梭菌α毒素、β毒素和肠毒素基因特异性引物。研究产气荚膜梭菌多重PCR反应体系,扩增基因检测的目的DNA序列,对反应体系进行优化,并用模拟标本和混合标本对反应体系可靠性进行验证。4.运用构建的压电石英晶体传感器产气荚膜梭菌基因芯片检测系统检测扩增得到的目的DNA序列,并对反应条件:PH值,离子强度、反应温度进行优化研究。运用优化后的反应条件对产气荚膜梭菌模拟标本进行检测。结果:1.成功构建新型的压电石英晶体传感器检测系统和产气荚膜梭菌基因芯片。检测系统外形美观、结实耐用,操作方便,布置便利。温度控制单元有效可控温度范围2070摄氏度,精度为±0.5摄氏度,从20℃到70℃时,平衡时间≤45分钟。检测系统和基因芯片性能稳定,在气相中检测波动值≤±2Hz,2小时频率漂移≤±5Hz,在液相中波动值≤±5Hz,2小时频率漂移≤±10Hz,可以满足基因检测的需要。2.编程的压电生物传感器分析系统PESA-4.0软件正常运行在windows操作系统中,界面友好,各个功能较完善且直观易用,各个窗口布置合理且各项数据图像显示清晰,能够满足压电石英晶体传感器产气荚膜梭菌基因芯片检测系统的使用要求。3.多重PCR扩增模拟标本和混合标本所得DNA序列经电泳鉴定,序列大小为120bp、291bp、220bp,与预期序列大小一致。说明该多重PCR体系设计成功,能够适应检测工作的需要。同时,使用两种方法提取得到的基因模板扩增结果一致性好,选择加酶煮沸的方法更加简便快捷和廉价。4.运用构建的压电石英晶体传感器产气荚膜梭菌基因芯片检测系统检测产气荚膜梭菌,最佳PH值为7.6,最佳离子强度为0.64mol/L的Na离子,最佳的反应温度为37℃。在最适反应条件下检测频率有明显下降,三种基因芯片检测的频率下降大小与其检测的目的DNA序列大小一致。并且基因芯片的检测结果与空白对照差异显着,其频率变化值远大于空白对照组最大频率变化值的2倍。说明三种基因芯片功能正常,压电石英晶体检测系统能够有效检测出产气荚膜梭菌,并能分型鉴定三种不同的毒素。结论:1.构建的压电石英晶体传感器检测系统和产气荚膜梭菌基因芯片硬件设计较完善,工作稳定,计数电路计数准确;软件稳定易用,功能较完善,整个检测系统可以应用于检测和研究。2.多重PCR体系设计合理,扩增效率高,扩增结果符合设计目的。3.加酶孵育后煮沸提取产气荚膜梭菌基因组的方法可行,简便和廉价。4.构建的压电石英晶体传感器产气荚膜梭菌基因芯片检测系统能够有效检测产气荚膜梭菌的毒素基因并能用设计的三种基因芯片特异的分型鉴定三种产气荚膜梭菌毒素。
王云霞[9]（2006）在《新型漏声表面波生物传感器的初步研制与应用》文中指出目的:1.制备检测和参比双延迟线型漏声表面波传感器,采用相位、频率及延迟时间等多种检测方法,并比较各方法之间的优缺点。2.探索并优化液相中Na+浓度、pH值等多种因素对漏声表面波生物传感器液相检测系统的影响。3.利用扫描隧道显微镜观察传感器裸金膜表面、探针固定、核酸杂交过程中生物分子与金颗粒之间的微观变化。4.通过实验研究,初步构建出新型漏声表面波生物传感器液相检测系统。方法:1.利用精细微加工方法制备双延迟线型漏声表面波传感器,并自行开发研制自激式振荡电路,labview相位、频率记录分析软件,将它们与网络分析仪、频谱分析仪及计算机联用以构建LSAW生物传感器检测系统。2.分别以相位、频率两个指标检测传感器液相检测反应的一致性。3.探索不同pH值和不同Na+离子浓度对传感器的影响,探讨双通道传感器受外界条件影响的一致性及最佳反应条件的摸索。4.用巯基末端修饰共价结合法将人乳头瘤病毒的探针固定在漏声表面波生物传感器的金膜表面,并观察其与靶序列杂交的反应,采用相位、频率和延迟时间作为检测方法,并比较不同方法的优缺点。5.在同一传感器的金膜表面固定相同浓度的探针并与已知浓度的互补靶序列进行核酸杂交,实验条件相同,传感器再生使用10次。每次实验结束后分别用piranha液、1M HCL和1M NaOH等溶液清洗传感器反应区域,探讨漏声表面波基因传感器的再生性。6.利用扫描隧道显微镜观察探针固定时传感器裸金表面、固定不同浓度巯基化探针、单纯加入靶序列以及巯基化探针和靶序列杂交后的金膜表面结构的微观变化。结果:1.选择Y方向切割36o旋转、X方向传播的LiTaO3晶体,正面抛光、背面打毛处
陈鸣,府伟灵,吴蓉,蔡国儒,徐世军,刘明华,陈庆海[10]（2005）在《肽核酸压电基因传感器新型生物信号放大系统的研究》文中认为目的在构建好的肽核酸压电基因传感器检测系统上引入“RecA蛋白互补单链DNA探针”复合体作为新型生物信号放大系统,提高传感器的检测灵敏度。方法压电基因传感器阵列表面先固定上乙肝病毒（HBV）的bisPNA探针,加入HBV基因组DNA与之反应完全后,加入“RecA蛋白互补单链DNA探针”与bisPNA/dsDNA复合物反应。首先分别优化RecA蛋白及ATPγS的浓度,再观察最佳条件下传感器检测系统的频率下降值和反应时间。结果当RecA蛋白浓度为3mg/ml,ATPγS浓度为12.5μmol/L时,所引起的频率下降值最明显。最佳条件下所引起的频率改变为（112.2±12.7）Hz。结论在检测系统中加入“RecA蛋白互补单链DNA探针”复合体,可有效地提高压电基因传感器的检测灵敏度。
二、离子浓度对肽核酸压电基因传感器杂交效应的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、离子浓度对肽核酸压电基因传感器杂交效应的影响（论文提纲范文）
（1）几种生物传感体系的建立及其在检验医学中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物传感器的基本原理 |
| 1.1.1 生物传感器的原理和结构 |
| 1.1.2 生物活性物质的固定化 |
| 1.1.3 换能器与生物信号转换方式 |
| 1.1.4 生物活性物质与分子识别 |
| 1.2 生物传感器的特性和特点 |
| 1.3 生物传感器的分类 |
| 1.3.1 生物传感器的分类 |
| 1.3.2 典型的生物传感器 |
| 1.3.2.1 酶传感器 |
| 1.3.2.2 免疫传感器 |
| 1.3.2.3 基因传感器 |
| 1.3.2.4 微生物传感器 |
| 1.3.2.5 组织传感器 |
| 1.4 生物传感器在检验诊断中的应用 |
| 1.4.1 生物传感器在细菌检测中的应用 |
| 1.4.2 生物传感器在病毒检测中的应用 |
| 1.4.3 生物传感器在遗传性疾病分子诊断中的应用 |
| 1.4.4 生物传感器在恶性增殖性疾病分子诊断中的应用 |
| 1.4.5 生物传感器在药物监测中的应用 |
| 1.5 本论文的研究目的与研究内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 一种用于检测NT-proBNP的电化学免疫传感体系的建立 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 实验试剂与耗材 |
| 2.2.2 AuNPs/PDDA/RGO纳米复合物的制备 |
| 2.2.3 免疫传感器的制备 |
| 2.2.4 电化学测试 |
| 2.2.5 临床标本检测 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 实验原理 |
| 2.3.2 新型免疫传感器用于免疫标记物的检测 |
| 2.3.3 新型免疫传感器的灵敏性 |
| 2.3.4 新型免疫传感器的特异性 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 一种用于心肌梗塞气压检测的传感器诊断系统 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 主要试剂和材料 |
| 3.2.2 铂纳米粒子的合成 |
| 3.2.3 双氧水(H_2O_2)浓度的优化 |
| 3.2.4 铂纳米粒子抗体标记 |
| 3.2.5 抗体标记对铂纳米粒子催化活性的影响 |
| 3.2.6 抗体(一抗)在磁珠上的包被 |
| 3.2.7 基质效应的评估 |
| 3.2.8 cTnI免疫反应标准曲线的建立 |
| 3.2.9 CK-MB免疫反应标准曲线的建立 |
| 3.2.10 Myo免疫反应标准曲线的建立 |
| 3.2.11 血浆样本的检测 |
| 3.2.12 Bland-Altman分析 |
| 3.2.13 SPDS操作说明 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 原理 |
| 3.3.2 双氧水浓度优化 |
| 3.3.3 抗体标记过程对铂纳米粒子催化效率的影响 |
| 3.3.4 基质效应评估 |
| 3.3.5 AMI标志物检测的标准曲线建立 |
| 3.3.6 临床样品检测 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 一种用于新型隐球菌检测的简便型电化学基因传感体系的建立 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验仪器 |
| 4.2.2 实验试剂 |
| 4.2.3 实验材料 |
| 4.2.4 溶液配制 |
| 4.2.5 实验方法 |
| 4.2.5.1 SH-dsDNA的制备 |
| 4.2.5.2 金电极预处理 |
| 4.2.5.3 dsDNA/BSA//AuE的制备 |
| 4.2.5.4 电化学信号检测 |
| 4.3.结果与讨论 |
| 4.3.1 用于检测双链DNA的简便型电化学基因传感器的构建原理 |
| 4.3.2 新型DNA电化学传感器用于双链DNA的检测 |
| 4.3.3 SH-dsDNA的组装温度与组装时间 |
| 4.3.4 实际样品检测 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 一种用于结核杆菌检测的灵敏型电化学基因传感体系的建立 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验仪器 |
| 5.2.2 实验试剂 |
| 5.2.3 溶液配制 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 特异性探针的设计 |
| 5.3.2 金电极的预处理 |
| 5.3.3 BSA的吸附 |
| 5.3.4 杂交反应 |
| 5.3.5 电极修饰 |
| 5.3.6 电化学检测 |
| 5.3.7 数据分析 |
| 5.4 结果讨论 |
| 5.4.1 寡核苷酸探针序列的设计 |
| 5.4.2 灵敏型电化学基因传感器的构建原理 |
| 5.4.3 蛋白质控制组装探针识别界面的构建 |
| 5.4.4 DNA杂交 |
| 5.4.4.1 杂交温度 |
| 5.4.4.2 探针浓度 |
| 5.4.4.3 杂交反应条件 |
| 5.4.4.4 信号探针浓度对电化学信号放大的影响 |
| 5.4.5 酶活力单位考察 |
| 5.4.6 DR区序列自身增强放大电化学响应信号效应 |
| 5.4.7 新型DNA电化学传感器对人工合成的含有两个重复序列TB基因的定量检测 |
| 5.4.8 样本检测 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 作者攻读博士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（2）基于信号放大技术的压电生物传感器制备及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪 论 |
| 1.1 压电分析技术基本理论 |
| 1.1.1 压电分析理论基础 |
| 1.1.2 压电生物传感器及其分类 |
| 1.2 压电生物传感器的应用 |
| 1.2.1 在免疫分析方面应用 |
| 1.2.2 在基因检测方面应用 |
| 1.2.3 在其它分析检测方面应用 |
| 1.2.4 压电生物传感技术的改进与发展 |
| 1.3 压电生物传感器信号放大技术 |
| 1.3.1 基于表面修饰构建的信号放大技术 |
| 1.3.2 基于纳米材料的信号放大技术 |
| 1.3.3 酶催化信号放大技术 |
| 1.3.4 其它信号放大技术 |
| 1.4 本研究论文的构想 |
| 第2章 基于纳米金增强检测黄曲霉毒素B_1 的压电免疫传感器 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 金标抗体的制备 |
| 2.2.3 压电传感探针的表面修饰 |
| 2.2.4 压电检测方法 |
| 2.2.5 样品制备 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 探针修饰 |
| 2.3.2 鼠抗AF81 抗体最佳滴度和金标二抗最佳用量 |
| 2.3.3 免疫分析的频率响应特性 |
| 2.3.4 分析结果 |
| 2.3.5 传感器的再生 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 酶催化沉积放大检测黄曲霉毒素B_1 的压电免疫传感器 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与仪器 |
| 3.2.2 探针表面修饰 |
| 3.2.3 检测过程 |
| 3.2.4 样品制备 |
| 3.2.5 电化学阻抗测量 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电化学阻抗分析 |
| 3.3.2 实验条件的优化 |
| 3.3.3 免疫分析的频率响应特征 |
| 3.3.4 校正曲线 |
| 3.3.5 样品分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 一种基于Si0_2 纳米颗粒增强凝集反应技术的压电免疫传感器 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与仪器 |
| 4.2.2 纳米颗粒的制备 |
| 4.2.3 纳米颗粒的标记 |
| 4.2.4 压电传感探针的制备 |
| 4.2.5 免疫凝集检测 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同修饰界面的频率响应 |
| 4.3.2 实验条件的优化 |
| 4.3.3 传感器的频率响应特征 |
| 4.3.4 质控实验 |
| 4.3.5 免疫凝集检测的校准曲线 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 基于纳米金与核酸内切酶放大技术的压电方法用于DNA 检测的研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂与仪器 |
| 5.2.2 石英晶振表面修饰 |
| 5.2.3 纳米金标记检测探针 |
| 5.2.4 分析检测步骤 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 发夹状探针的设计 |
| 5.3.2 实验条件优化 |
| 5.3.3 分析结果 |
| 5.3.4 选择性考察 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 一种用于DNA 单碱基突变单步可重复检测的电化学分子开关技术 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 试剂与仪器 |
| 6.2.2 二茂铁标记信标分子 |
| 6.2.3 DNA 传感器的构建 |
| 6.2.4 检测方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 传感器构建与探针设计 |
| 6.3.2 实验条件优化 |
| 6.3.3 电化学信号响应特征 |
| 6.3.4 阻抗表征 |
| 6.3.5 分析结果 |
| 6.3.6 传感器再生 |
| 6.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）漏声表面波—双体肽核酸生物传感器的构建及检测HPV的实验研究（论文提纲范文）
| 英文缩写一览表 |
| 英文摘要 |
| 中文摘要 |
| 论文正文 漏声表面波-双体肽核酸生物传感器的构建及检测HPV 的实验研究 |
| 前言 |
| 第一部分 漏声表面波生物传感器检测系统的构建 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 第一部分照片 |
| 参考文献 |
| 第二部分 漏声表面波生物传感器相位动态响应规律的研究 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 参考文献 |
| 第三部分 漏声表面波-双体肽核酸生物传感器检测HPV 的实验研究 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 参考文献 |
| 第四部分 漏声表面波-双体肽核酸生物传感器生物信号放大系统的研究 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 参考文献 |
| 全文结论 |
| 本研究的创新之处 |
| 致谢 |
| 文献综述一 生物传感器在医学检测中的研究现状及应用 |
| 参考文献 |
| 文献综述二 肽核酸探针在生物传感器检测中的研究进展 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
（4）单核苷酸多态性漏声表面波基因传感器检测系统的构建（论文提纲范文）
| 英文缩写一览表 |
| 英文摘要 |
| 中文摘要 |
| 论文正文 单核苷酸多态性漏声表面波基因传感器检测系统的构建 |
| 前言 |
| 第一部分 漏声表面波基因传感器检测平台的构建 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 第二部分 基于DNA 连接酶及酶信号放大系统的LSAW-SNP 基因传感器的研究 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 全文结论 |
| 创新之处 |
| 致谢 |
| 照片 |
| 参考文献 |
| 文献综述一 乙型脑炎病毒及其疫苗的研究进展 |
| 参考文献 |
| 文献综述二 应用生物传感器检测单核苷酸多态性 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表文章 |
（5）环境污染控制过程高灵敏生物传感技术研究及其检测体系构建（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 附表索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 生物传感技术在环境污染物检测中的应用 |
| 1.1.1 生物传感技术的原理及其早期发展 |
| 1.1.2 生物传感器的分类 |
| 1.1.3 生物传感器的制备方法 |
| 1.1.4 功能型纳米颗粒在生物传感技术中的应用 |
| 1.1.5 用于环境污染物检测的生物传感技术的研究现状 |
| 1.2 环境污染控制过程生物传感检测体系的构建 |
| 1.2.1 环境污染控制过程中的检测技术研究面临的挑战 |
| 1.2.2 堆肥过程中污染物的微生物降解和转化 |
| 1.2.3 堆肥过程中纤维素和木质素的微生物降解过程研究 |
| 1.2.4 堆肥过程生物传感检测体系的构建 |
| 1.3 本文构想 |
| 第2章 抑制型酶生物传感器的构建及用于重金属和有机污染物的检测 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 抑制型葡萄糖氧化酶传感器检测痕量Cr（VI）和Hg（II）的研究 |
| 2.2.1 Cr（VI）和 Hg（II）检测及葡萄糖氧化酶抑制与固定化的研究背景 |
| 2.2.2 实验部分 |
| 2.2.3 结果与讨论 |
| 2.3 抑制型辣根过氧化物酶传感器检测苯肼及其催化与抑制动力学研究 |
| 2.3.1 苯肼检测及辣根过氧化物酶抑制与固定化的研究背景 |
| 2.3.2 实验部分 |
| 2.3.3 结果与讨论 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 一次性免疫抗体膜的制备及用于农药毒莠定的免疫传感检测 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂 |
| 3.2.2 仪器 |
| 3.2.3 毒莠定-BSA 偶联体制备 |
| 3.2.4 免疫实验和抗血清采集 |
| 3.2.5 免疫扩散实验 |
| 3.2.6 ELISA 实验 |
| 3.2.7 抗血清纯化 |
| 3.2.8 免疫膜制备 |
| 3.2.9 膜免疫反应和电化学检测 |
| 3.2.10 环境样品中毒莠定的浸提 |
| 3.2.11 安全注意事项 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 抗血清分析 |
| 3.3.2 免疫膜形态分析 |
| 3.3.3 免疫传感器酶反应的电化学行为分析 |
| 3.3.4 检测体系优化 |
| 3.3.5 免疫反应步骤优化 |
| 3.3.6 免疫传感器检测毒莠定 |
| 3.3.7 样品毒莠定检测 |
| 3.3.8 特异性和稳定性 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 固定化纳米金原位催化扩增技术用于酚的光学检测 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂 |
| 4.2.2 仪器 |
| 4.2.3 纳米传感晶片制备 |
| 4.2.4 对苯二酚检测 |
| 4.2.5 黄孢原毛平革菌好氧发酵液制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 固定化Au NPs 原位催化增长的特性分析 |
| 4.3.2 检测条件优化 |
| 4.3.3 对苯二酚检测 |
| 4.3.4 发酵液中酚回收实验 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 堆肥过程中微生物降解酶活性的传感检测 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 固定化纳米金原位催化扩增技术用于NADH 的电化学检测 |
| 5.2.1 NADH 电化学检测及固定化纳米金原位催化扩增研究背景 |
| 5.2.2 实验部分 |
| 5.2.3 结果与讨论 |
| 5.3 固定化 Au |
| 5.3.1 NADH 光学检测及核壳型纳米颗粒原位催化扩增研究背景 |
| 5.3.2 实验部分 |
| 5.3.3 结果与讨论 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 斑点酶联免疫试纸技术用于堆肥过程生物表面活性剂鼠李糖脂的检测 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 试剂 |
| 6.2.2 仪器 |
| 6.2.3 微生物培养和鼠李糖脂提取 |
| 6.2.4 二鼠李糖脂-BSA 偶联体制备 |
| 6.2.5 免疫实验和抗血清采集与纯化 |
| 6.2.6 免疫扩散实验 |
| 6.2.7 ELISA 实验 |
| 6.2.8 免疫试纸制备 |
| 6.2.9 鼠李糖脂检测 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 二鼠李糖脂-BSA 偶联体的核磁共振分析 |
| 6.3.2 抗血清效价分析 |
| 6.3.3 抗血清特异性分析 |
| 6.3.4 检测条件优化 |
| 6.3.5 二鼠李糖脂免疫试纸敏感性试验 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 DNA 传感器用于堆肥木质素降解功能基因的高灵敏检测 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 试剂 |
| 7.2.2 寡核苷酸探针、引物和目标链设计 |
| 7.2.3 仪器 |
| 7.2.4 微生物培养和基因提取 |
| 7.2.5 PCR 扩增和限制性酶切 |
| 7.2.6 传感器制备 |
| 7.2.7 杂交和检测 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 金电极表面寡核苷酸探针的电化学表征 |
| 7.3.2 自组装和杂交条件优化 |
| 7.3.3 DNA 传感器检测合成寡核苷酸的性能 |
| 7.3.4 DNA 检测选择性 |
| 7.3.5 凝胶电泳分析 |
| 7.3.6 基因片段检测 |
| 7.4 小结 |
| 第8章 DNA 传感器用于堆肥纤维素降解功能基因的高灵敏检测 |
| 8.1 前言 |
| 8.2 金/硅/铁三层磁性核壳纳米颗粒用于纤维二糖水解酶 II 型编码基因分离和超灵敏检测 |
| 8.2.1 复合型磁性核壳纳米颗粒用于基因检测的研究背景和思路 |
| 8.2.2 实验部分 |
| 8.2.3 结果与讨论 |
| 8.3 多壁碳纳米管-高分子导电聚合物复合膜用于纤维二糖水解酶II 型编码基因检测 |
| 8.3.1 碳纳米管-高分子导电聚合物复合膜用于基因检测的研究思路 |
| 8.3.2 实验部分 |
| 8.3.3 结果与讨论 |
| 8.4 小结 |
| 第9章 分子信标技术用于堆肥微生物铜绿假单胞菌165 rRNA 序列检测 |
| 9.1 前言 |
| 9.2 实验部分 |
| 9.2.1 试剂 |
| 9.2.2 分子信标的设计与合成 |
| 9.2.3 仪器 |
| 9.2.4 铜绿假单胞菌菌种培养及RNA 提取 |
| 9.2.5 分子信标性能检测 |
| 9.2.6 铜绿假单胞菌总RNA 分析及165 rRNA 检测 |
| 9.2.7 注意事项 |
| 9.3 结果与讨论 |
| 9.3.1 分子信标性能的测试 |
| 9.3.2 标准曲线的绘制 |
| 9.3.3 提取的铜绿假单胞菌总RNA 纯度分析 |
| 9.3.4 铜绿假单胞菌165 rRNA 的检测 |
| 9.3.5 铜绿假单胞菌165 rRNA 检测条件的优化 |
| 9.4 小结 |
| 第10章 复杂环境体系污染物及降解性能定量检测的数据解析 |
| 10.1 前言 |
| 10.2 堆肥系统中的木质素降解酶活的电化学同步检测与多元线性回归、人工神经网络数据解析 |
| 10.2.1 木质素降解酶活测定的研究背景及电化学同步检测酶活的研究思路 |
| 10.2.2 实验部分 |
| 10.2.3 结果与讨论 |
| 10.3 基于磁性纳米颗粒固定技术的漆酶传感器检测堆肥中的邻苯二酚与人工神经网络数据解析 |
| 10.3.1 酚类污染物检测的研究背景及漆酶传感器与人工神经网络模型的构建思路 |
| 10.3.2 实验部分 |
| 10.3.3 结果与讨论 |
| 10.4 土壤阳离子交换量的定量分析与人工神经网络数据解析 |
| 10.4.1 土壤阳离子交换量的研究背景及人工神经网络模型的构建思路 |
| 10.4.2 实验部分 |
| 10.4.3 结果与讨论 |
| 10.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B 攻读学位期间所发表的着作目录 |
| 附录 C 攻读学位期间所获奖励及专利情况 |
| 附录 D 攻读学位期间所承担或参与的科研项目情况 |
（6）缓冲液离子浓度对新型PNA-LSAW基因传感器杂交效应的影响（论文提纲范文）
| 1 材料与方法 |
| 1.1 实验材料 |
| 1.1.1 双通道LSAW传感器的制作 |
| 1.1.2 网络分析仪 |
| 1.1.3 相位记录分析软件及数据采集系统 |
| 1.1.4 试剂 |
| 1.2 实验方法 |
| 1.2.1 HPV基因组DNA抽提 |
| 1.2.2 晶振金膜表面的预处理 |
| 1.2.3 |
| 1.2.4 探针固定 |
| 1.2.5 缓冲液离子浓度的影响 |
| 1.3 统计学方法 |
| 2 结 果 |
| 2.1 HPV基因组的抽提 |
| 2.2 不同离子浓度对LSAW传感器相位的影响 |
| 3 讨 论 |
| 3.1 LSAW传感器的检测原理及改进 |
| 3.2 离子浓度对杂交效应的影响 |
（7）双体肽核酸漏声表面波基因传感器检测系统的构建（论文提纲范文）
| 英文缩写一览表 |
| 英文摘要 |
| 中文摘要 |
| 论文正文双体肽核酸漏声表面波基因传感器检测系统的构建 |
| 前言 |
| 第一部分 漏声表面波传感器检测系统的设计及改进 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 第一部分图片 |
| 参考文献 |
| 第二部分 bisPNA-LSAW 基因传感器检测系统的构建及影响因素的优化 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 参考文献 |
| 全文结论 |
| 致谢 |
| 本研究的创新之处 |
| 文献综述一压电传感器技术在生物医学的应用 |
| 参考文献 |
| 文献综述二肽核酸的研究进展 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的文章 |
（8）压电石英晶体传感器产气荚膜梭菌基因芯片检测系统的研究（论文提纲范文）
| 英文缩写词一览表 |
| 英文摘要 |
| 中文摘要 |
| 论文正文 压电石英晶体传感器产气荚膜梭菌基因芯片检测系统的研究 |
| 前言 |
| 第一部分 压电石英晶体传感器检测系统和产气荚膜梭菌基因芯片的构建 |
| 材料和方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 第一部分照片 |
| 第二部分 产气荚膜梭菌毒素基因的多重PCR 扩增与运用构建的检测系统检测分型 |
| 第一节 产气荚膜梭菌毒素基因的多重PCR 扩增 |
| 材料和方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 第二节 运用构建的检测系统对产气荚膜梭菌进行鉴定和毒素分型 |
| 材料和方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 全文结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 文献综述 检测鉴定产气荚膜梭菌及其毒素和芽孢的技术的研究进展 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的文章及参编的专着目录 |
（9）新型漏声表面波生物传感器的初步研制与应用（论文提纲范文）
| 英文缩写一览表 |
| 英文摘要 |
| 中文摘要 |
| 论文正文 新型漏声表面波生物传感器检测系统的初步研制和应用 |
| 前言 |
| 第一部分 漏声表面波生物传感器检测系统的构建 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 第一部分照片 |
| 参考文献 |
| 第二部分 漏声表面波生物传感器液相检测的初步实验研究 |
| 材料和方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 第二部分照片 |
| 参考文献 |
| 全文结论 |
| 本研究的创新之处 |
| 致谢 |
| 文献综述一 漏声表面波生物传感器的研究现状及应用 |
| 参考文献 |
| 文献综述二 压电基因传感器在医院感染实验诊断中的应用 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
四、离子浓度对肽核酸压电基因传感器杂交效应的影响（论文参考文献）
- [1]几种生物传感体系的建立及其在检验医学中的应用[D]. 洪国粦. 厦门大学, 2019(01)
- [2]基于信号放大技术的压电生物传感器制备及应用[D]. 晋晓勇. 湖南大学, 2009(01)
- [3]漏声表面波—双体肽核酸生物传感器的构建及检测HPV的实验研究[D]. 王云霞. 第三军医大学, 2009(05)
- [4]单核苷酸多态性漏声表面波基因传感器检测系统的构建[D]. 徐清华. 第三军医大学, 2009(06)
- [5]环境污染控制过程高灵敏生物传感技术研究及其检测体系构建[D]. 汤琳. 湖南大学, 2009(01)
- [6]缓冲液离子浓度对新型PNA-LSAW基因传感器杂交效应的影响[J]. 陈鸣,陈伟,府伟灵,张烨,王云霞,徐清华,丁毅,曹亮. 重庆医学, 2008(17)
- [7]双体肽核酸漏声表面波基因传感器检测系统的构建[D]. 张烨. 第三军医大学, 2007(03)
- [8]压电石英晶体传感器产气荚膜梭菌基因芯片检测系统的研究[D]. 赵渝徽. 第三军医大学, 2007(03)
- [9]新型漏声表面波生物传感器的初步研制与应用[D]. 王云霞. 第三军医大学, 2006(11)
- [10]肽核酸压电基因传感器新型生物信号放大系统的研究[J]. 陈鸣,府伟灵,吴蓉,蔡国儒,徐世军,刘明华,陈庆海. 中华检验医学杂志, 2005(11)