[01180550]新型纳米生物传感器的研究及其应用

生物技术和纳米技术是当前国际上最活跃的两个研究领域,这两个学科各自发展又互为联系,生命科学的基本单元DNA和蛋白质都是纳米尺寸的物质,其研究离不开纳米技术,而丰富多彩的生物纳米功能结构又为纳米器件的研究提供了无穷的想象空间。生物传感器具有选择性高、分析速度快、操作简易和仪器价格低廉等特点,而且可进行在线甚至活体分析,在临床诊断、工业控制、环境检测、食品工业、医疗诊断等方面得到了高度重视和广泛应用。纳米技术主要是针对尺度为1nm～100nm之间的分子世界的一门技术,该尺寸处在原子、分子为代表的微观世界和宏观物体交界的过渡区域,基于此尺寸的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,因此有着独特的化学性质和物理性质,如表面效应、微尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等,呈现出常规材料不具备的优越性能。利用纳米材料的吸附能力强、比表面积大、表面反应活性高、表面活性中心多、催化效率高等优良特性,把纳米敏感颗粒引入到生物传感器的组装中可制备体积更小、灵敏度更高而且可靠性更好的高性能生物传感器,克服了传统酶传感器的不足。该成果正是基于这个思想,利用良好的由DNA分子与纳米材料形成的电化学活性的功能化复合膜,通过自组装技术控制,在分子层次上实现分子建筑,人为精确地控制传感器的构建,制备出新型生物传感器,并且达到了选择性高、分析速度快、操作简单、稳定性好和重复性好的优点,并应用于样品检测。