场效应晶体管生物传感器在病毒检测中的应用

病毒、细菌、真菌感染是威胁人类健康的三大"杀手", 其中新发病毒感染在近几年来呈现暴发的态势。病毒的早期检测对于病毒感染性疾病的及时诊断、有效治疗、疗效评估、感染机制研究以及疫苗研发至关重要。场效应晶体管(field effect transistor, FET)生物传感器因其免标记、检测成本低、灵敏度高、特异性好、检测速度快等特点而有望成为新型病毒床旁检测工具。本文综述了FET生物传感器的结构、检测原理及其应用于各种病毒检测的研究进展, 旨在促进多学科交叉合作及病毒检测新平台的研发。     

生物传感器在医学中新的应用

生物传感器作为一项新兴的科学技术已应用于医学检验分析领域中，是近来国际上医学检测技术的热点之一。本文对国内外近几年光学、电化学和压电3种生物传感器及其应用的研究进行了综合评述。     

DNA场效应管传感器的分子设计

为满足临床医学基因诊断的需要,本研究以场效应管为基本传感器,并在栅区构建单链核苷酸敏感栅,实现对目的基因快速、定点、在体检测。本文介绍了ＤＮＡ场效应管传感器的敏感机理和定量依据,并就传感器结构、自组装单分子膜技术、杂交指示剂、多道测量技术等进行设计和探讨。     

生物传感器在内毒素检测中的应用

内毒素是造成脓毒症、多脏器功能衰减等病症的关键因子，对其快速、可靠、灵敏地进行检测具有重要的意义。传统检测方法存在费时、干扰因素多、自动化程度低等缺点，而生物传感器可以克服上述缺点。本重点回顾了压电和光纤生物传感器在内毒素检测中的应用和发展，最后对生物传感器的应用和发展趋势进行了简要的展望。     

生物传感器在内毒素检测中的应用

内毒素是造成脓毒症、多脏器功能衰减等病症的关键因子,对其快速、可靠、灵敏地进行检测具有重要的意义。传统检测方法存在费时、干扰因素多、自动化程度低等缺点,而生物传感器可以克服上述缺点。本文重点回顾了压电和光纤生物传感器在内毒素检测中的应用和发展,最后对生物传感器的应用和发展趋势进行了简要的展望。     

TRAIL受体微阵列生物传感器检测系统的初步应用

目的：肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TNF-related Apoptosis-induced Ligand，TRAIL）受体微阵列生物传感器检测系统为离子敏场效应型（Ion sensitive field effect transistor，ISFET）免疫生物传感器，利用此检测系统检测细胞表面的TRAIL受体。方法：将1：10稀释的4种TRAIL受体的抗体吸附在此型免疫生物传感器上，对正常血管内皮细胞株EVC9611、肺癌细胞株AS49-DDP、舌癌细胞株Tca8113以及白血病人来源的白细胞进行检测。结果：这种微阵列传感器检测系统可以同时检测细胞表面的4种TRAIL受体，并发现正常血管内皮细胞株EVC9611和舌癌细胞株Tca8113的细胞表面没有4种TRAIL受体的表达，而肺癌细胞株AS49-DDP细胞表面的TRAILR2表达较多，白血病人来源的白细胞4种受体都有表达。结论：研制的TRAIL受体微阵列生物传感器检测系统可以有效地同时检测各种细胞表面的4种TRAIL受体，为进一步使用TRAIL治疗肿瘤提供基础资料。     

消失波生物传感器及其在DNA与免疫分析中的应用

消失波光纤生物传感器是近年来发展很快的一项的分析技术。它现在已成为分子生物学领域中的热门技术。本文叙述消失波生物传感器的识别元件,换能装置以及检测系统的研究进展。着重讨论消失波技术在DNA检测与免疫检测中的应用。并对这些技术的应用价值做出评价。     

生物传感器在医学中新的应用

生物传感器作为一项新兴的科学技术已应用于医学检验分析领域中,是近来国际上医学检测技术的热点之一.本文对国内外近几年光学、电化学和压电3种生物传感器及其应用的研究进行了综合评述.     

硅纳米线生物传感器与肿瘤标记物的检测

背景：肿瘤标记物检测对于原发肿瘤的早期诊断、肿瘤高危人群的筛选、良性和恶性肿瘤的鉴别、肿瘤发展程度的判断、肿瘤治疗效果的评价及肿瘤预后和复发的预测等方面具有重要意义。 目的：介绍硅纳米线生物传感器的检测原理和标记物检测实例,为硅纳米线生物传感器最终应用于肿瘤标记物临床提供理论支持。 方法：由第一作者检索PubMed数据库、中国知网数据库和谷歌学术搜索数据库等2003至2013年有关肿瘤标记物、硅纳米线生物传感器检测应用等方面的文章。 结果与结论：硅纳米线生物传感器具有超高的敏感度、无需二次标记等优势,已被应用于前列腺癌肿瘤标记物、乳腺癌肿瘤标记物、结直肠癌肿瘤标记物、原发性肝癌肿瘤标记物等的检测,展现了良好的应用前景,获得了十分理想的检测限。但由于德拜长度等因素的影响,目前大多数应用只能停留在对标准品溶液的检测,缺乏对临床肿瘤患者血清的检测数据。     

采用化学敏感场效应晶体管的生物传感器

化学敏感场效应晶体管(chem FET)在70年代早期一提出,就受到人们的关注,无论是书籍还是科学文献中常常见到。chcmFET生物传感器是在晶体管的表面检测生物化学的变化,它使得浓度及抗     

Engineered neuronal circuits shaped and interfaced with carbon nanotube microelectrode arrays

Standard micro-fabrication techniques which were originally developed to fabricate semi-conducting electronic devices were inadvertently found to be adequate for bio-chip fabrication suited for applications such as stimulation and recording from neurons in-vitro as well as in-vivo. However, cell adhesion to conventional micro-chips is poor and chemical treatments are needed to facilitate the interaction between the device surface and the cells. Here we present novel carbon nanotube-based electrode arrays composed of cell-alluring carbon nanotube (CNT) islands. These play a double role of anchoring neurons directly and only onto the electrode sites (with no need for chemical treatments) and facilitating high fidelity electrical interfacing–recording and stimulation. This method presents an important step towards building nano-based neurochips of precisely engineered networks. These neurochips can provide unique platform for studying the activity patterns of ordered networks as well as for testing the effects of network damage and methods of network repair.     

Self-assembly of nano-hydroxyapatite on multi-walled carbon nanotubes

Inspired by self-assembly of nano-hydroxyapatite (nHA) on collagen associated with the 67nm periodic microstructure of collagen, we used multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) with approximately 40nm bamboo periodic microstructure as a template for nHA deposition to form a nHA-MWCNT composite. The assembled apatite was analyzed by transmission electron microscopy and scanning electron microscopy. Defects that were analogous to edge dislocations along the carbon nanotubes' multi-walled surfaces were the nucleation sites for nHA after these defects had been functionalized principally into carboxylic groups. Spindle-shaped units consisting of an assembly of near parallel, fibril-like nHA polycrystals were formed and oriented at a certain angle to the long axis of the carbon nanotubes, unlike nHA-collagen in which the nHA is oriented along the longitudinal axis of the collagen molecule. One possible explanation for this difference is that there are more bonds for calcium chelation (-COOH, >CO) on the collagen fibril surface than on the surface of MWCNTs. Spindle-shaped units that are detached from the MWCNT template are able to maintain the ordered parallel structure of the nHA polycrystal fibril. We have thus created a self-assembled hydroxyapatite on MWCNTs.     

炭材料在生物医学领域的应用和进展

近年来,炭材料由于它的独特的结构、优异的性能特点在生物医学领域显示了广泛的应用前景,研究表明炭材料作为生物医学材料具有良好的生物和力学相容性,因此炭材料在生物医学领域的应用有它独特的优势。炭材料作为人工生物材料已经被广泛地研究。本文阐述了炭／炭复合材料、石墨、碳纤维、纳米碳管在生物医学领域的应用和发展前景。     

聚醚醚酮-羟基磷灰石-碳纤维复合材料的体外细胞相容性研究

将大鼠成骨细胞与聚醚醚酮-羟基磷灰石-碳纤维(PEEK-HA-CF)复合材料间接和直接培养,通过CCK-8对复合材料的细胞毒性进行评价;流式细胞仪测定材料对细胞增殖指数的影响;测定复合培养后成骨细胞的碱性磷酸酶活性变化;应用扫描电镜(SEM)观察成骨细胞形态学变化。结果表明PEEK-HA-CF复合材料无细胞毒性,复合材料组胞增殖指数与空白对照组比无差异,3d时高于钛合金组。第7d时,PEEK-HA-CF组的碱性磷酸酶活性升高。SEM下,细胞在复合材料上生长良好。PEEK-HA-CF复合材料具有良好的细胞相容性,有希望成为一种新的骨科植入材料。     

Preparation,mechanical properties and in vitro cytocompatibility of multi-walled carbon nanotubes/poly(etheretherketone) nanocomposites

Desired bone repair material must have excellent biocompatibility and high bioactivity. Moreover, mechanical properties of biomaterial should be equivalent to those of human bones. For developing an alternative biocomposite for load-bearing orthopedic application, combination of bioactive fillers with polymer matrix is a feasible approach. In this study, a series of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs)/poly(etheretherketone) (PEEK) bioactive nanocomposites were prepared by a novel coprecipitation-compounding and injection-molding process. Scanning electron microscope (SEM) images revealed that MWCNTs were adsorbed on the surface of PEEK particles during the coprecipitation-compounding process and dispersed homogeneously in the nanocomposite because the conjugated PEEK polymers stabilized MWCNTs by forming strong π–π stack interactions. The mechanical testing revealed that mechanical performance of PEEK was significantly improved by adding MWCNTs (2–8 wt%) and the experimental values obtained were close to or higher than that of human cortical bone. In addition, incorporation of MWCNTs into PEEK matrix also enhanced the roughness and hydrophilicity of the nanocomposite surface. In vitro cytocompatibility tests demonstrated that the MWCNTs/PEEK nanocomposite was in favor of cell adhesion and proliferation of MC3T3-E1 osteoblast cells, exhibiting excellent cytocompatibility and biocompatibility. Thus, this MWCNTs/PEEK nanocomposite may be used as a promising bone repair material in orthopedic implants application.     

碳纳米管进入细胞的机制及其在细胞中的定位研究进展

碳纳米管是一种非常重要的人造纳米材料,可以携带多种功能分子进入细胞,在纳米生物医学领域显示出多种独特的应用潜能。然而,由于在复杂的生物体系内检测和追踪碳纳米管非常困难,迄今对碳纳米管进入细胞的途径、机制以及在细胞中的定位了解仍十分有限,甚至一些研究还存在相互矛盾的实验结果。本文对近年来碳纳米管与细胞的相互作用、进出细胞的机制以及在细胞内的定位等研究结果进行了归纳和对比分析,并着重对碳纳米管进入细胞的途径和机制进行讨论,以期对碳纳米管与细胞的相互作用机制获得更为清晰的认识。     

多壁碳纳米管与活性炭吸附中分子毒素的比较

近年出现的多壁碳纳米管(MWCTs),因其有多空隙结构,高比表面积,高比表面能,高反应活性等决定其优异的吸附性能,非常有利于中分子毒物的吸附。本文的目的是研究MWCTs对中分子物质的吸附能力。我们选取维生素B12(VB12)作为中分子毒素的模拟物,分别利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察MWCTs和商业用炭肾中活性炭的微观形貌,用紫外可见吸收光谱对比二者对VB12的吸附性能。实验中观察到MWCTs能形成发达的空隙结构,孔径多在中孔范围内。与活性炭相比,MWCTs的中孔孔隙结构远比活性炭发达,具有比活性炭更大的比表面积。通过Langmuir方程和Freundlich方程的拟合分析,VB12在MWCTs上的吸附为多分子层吸附,而在活性炭上的吸附类型更倾向于Langmuir模型对应的单分子层的吸附。MWCTs较活性碳有更快的吸附速率、更大的吸附量,可望成为新型的灌流器吸附剂。     

碳纳米管在口腔生物材料领域中的研究进展

碳纳米管具有独特的纳米结构及优异的力学、热学、电学及磁学性能.在口腔医学领域已开始用于复合材料的研究.如用于口腔陶瓷增韧、聚甲基丙烯酸甲酯增强等.就碳纳米管在口腔医学领域的应用研究现状及前景作一综述,并针对研究中存在的问题进行展望.     

碳纳米管增韧牙科陶瓷修复材料的研究进展

碳纳米管复合材料是当今研究热点之一,它的应用为陶瓷材料的增韧提供了新的可能。对碳纳米管的主要性能、碳纳米管增韧陶瓷材料的研究现状、增韧机制及其在牙科陶瓷修复中的应用前景作一综述。     

穿戴式生物传感系统的研究新进展

穿戴式生物传感系统是近年发展起来的一种新型生命参数动态监测系统。该系统通常由无线的小型传感器、手持单元和专家系统构成。其中,穿戴式生物传感器和数据分析处理部分是生物传感系统中的两大技术。其研究发展分基础和应用两方面。在未来的发展中,穿戴式生物传感器将与多学科相结合并向小型化、智能化方向发展。