当前位置: 首页 > 所有学科 > 化学

电化学免疫传感器,免疫传感器灵敏度

  • 化学
  • 2024-05-21

电化学免疫传感器?你想问的是无标记电化学免疫传感器原理是什么吧,基于抗原和其特异性抗体结合形成稳定的抗原抗体复合物。无标记电化学免疫传感器的测定原理基于抗原或半抗原和其特异性抗体结合形成稳定的抗原抗体复合物,是耦联含有抗原或抗体分子的生物敏感膜与信号转换器的一种新型生物传感器。那么,电化学免疫传感器?一起来了解一下吧。

免疫传感器的工作原理

电化学生物传感器。电化学生物传感器分为酶电极传感器、微生物电极传感器、电化学免疫传感器、组织电极与细胞器电极传感器、电化学DNA传感器等。

电化学传感器有哪些

电化学生物传感器

电化学生物传感器作为最早问世的—类生物传感器,主要是采用固体电极作为基础电极,将生物活性作为分子识别物固定在电极表面,然后通过生物分子间的特异性识别作用,使目标分子捕获到电极表面,基础电极将浓度信号转换成电势,电流,电阻或电容等可测量的电信号作为响应信号,从而实现对目标分析物的定量或者定性分析。

电化学生物传感器由 生物识别元件,信号转换器,数据分析仪组成:

┈┏离子选择电极

┏电位型电极┫

电化学电极┫┗氧化还原电极

┗电流型电极━氧电极

电位型电极:

离子选择电极:离子选择电极是一类对特定的阳离子或阴离子呈选择性响应的电极,具有快速、灵敏、可靠、价廉等优点。在生物医学领域常直接用它测定体液中的一些成分(例如H+,K+,Na+,Ca2+等)。

氧化还原电极:氧化还原电极是不同于离子选择电极的另一类电位型电极。这里指的主要是零类电极。

电流型电极

氧电极:有不少酶特别是各种氧化酶和加氧酶在催化底物反应时要用溶解氧为辅助试剂,反应中所消耗的氧量就用氧电极来测定。此外,在微生物电极、免疫电极等生物传感器中也常用氧电极作为信号转换器,因此氧电极在生物传感器中用得很广。

免疫传感器灵敏度

癌症诊断新时代:MXene智能电化学适配体传感器的革新突破

在医学科技的前沿,癌症的早期诊断一直是科研人员的首要目标。传统的影像技术如PET和CT虽有其作用,但对于早期标志物的捕捉却显得力不从心。然而,一种新型的电化学生物传感器——MXene基适配体传感器,因其卓越的敏感度和经济性,正在迅速成为癌症早期检测领域的研究焦点。Arpana Parihar等科学家在《Nano-Micro Letters》上分享的智能MXene传感器,为我们揭示了这种革命性技术的潜力和挑战。

MXene的魔法公式

MXene,源自MAX相材料的转化,其独特的M和A层结构赋予了它独特的1D-3D维度,拥有惊人的比表面积,为癌症标志物的精确捕捉提供了理想的平台。通过球磨、氧化、高温合成和酸洗等一系列精细操作,MXene的高导电性和导热性得以展现,同时,其性质可通过表面改性进行调整,以适应不同应用场景。

智能适配体的精密设计

适配体作为生物识别的“超能力者”,在MXene传感器中扮演着关键角色。它们的稳定性和大规模合成能力,使得MXene能够准确识别和捕获癌症特有的分子标记,如MUC1、OPN和miR-21。

电化学发光免疫测定原理

第一、基础医学

电化学生物传感器利用了生物反应的特异性,同时具有电化学分析方法的高灵敏度,因此可以实现对生物大分子之间相互作用的实时检测。对于抗原、抗体之间结合与解离的动态平衡可以直观地观察到,并且较为准确地测定抗体的亲和力及识别抗原表位。

左手一个免疫球蛋白(IgG)抗体右手一个钽电极,可以应用于基础医学研究的电化学生物传感器诞生啦!Gebbert等用硅烷化的方法将免疫球蛋白(IgG)抗体固定在钽电极上,形成的电化学生物传感器能够在流通体系中检测IgG。其意义在于对灌注反应器中培养杂化细胞过程中产生的单克隆抗体进行实时监测。无需使用任何标记试剂,操作简便,且能监测动态变化,可以预见,在未来的基础医学研究中,电化学生物传感器会有更加广泛的应用。

第二、生物医药

电化学生物传感器的实时监测性同样被广泛应用与生物工程技术制药领域,它能够对生化反应进行严格监视,并且迅速地获取实时生产数据,大大加强了生物工程产品的质量管理效率。

目前,在癌症药物的研制方面它正产生着不小的作用。有研究者实现了对癌细胞的体外培养,并通过电化学生物传感器准确地测试癌细胞对各种治癌药物的反应,经过一系列研究性试验可快速筛选出拥有最佳反应药效的治癌药物。

电化学传感器检测原理

电化学生物传感器

传感器与通信系统和计算机共同构成现代信息处理系统。传感器相当于人的感官,是计算机与自然界及社会的接口,是为计算机提供信息的工具。

传感器通常由敏感(识别)元件、转换元件、电子线路及相应结构附件组成。生物传感器是指用固定化的生物体成分(酶、抗原、抗体、激素等)或生物体本身(细胞、细胞器、组织等)作为感元件的传感器。电化学生物传感器则是指由生物材料作为敏感元件,电极(固体电极、离子选择性电极、气敏电极等)作为转换元件,以电势或电流为特征检测信号的传感器。图1是电化学生物传感器基本构成示意图。由于使用生物材料作为传感器的敏感元件,所以电化学生物传感器具有高度选择性,是快速、直接获取复杂体系组成信息的理想分析工具。一些研究成果已在生物技术、食品工业、临床检测、医药工业、生物医学、环境分析等领域获得实际应用。

根据作为敏感元件所用生物材料的不同,电化学生物传感器分为酶电极传感器、微生物电极传感器、电化学免疫传感器、组织电极与细胞器电极传感器、电化学DNA传感器等。

(1) 酶电极传感器

以葡萄糖氧化酶(GOD)电极为例简述其工作原理。在GOD的催化下,葡萄糖(C6H12O6)被氧氧化生成葡萄糖酸(C6H12O7)和过氧化氢:

根据上述反应,显然可通过氧电极(测氧的消耗)、过氧化氢电极(测H2O2的产生)和pH电极(测酸度变化)来间接测定葡萄糖的含量。

以上就是电化学免疫传感器的全部内容,间接型电化学免疫传感器通常是采用酶或其他电活性化合物进行标记,将被测抗体或抗原的浓度信息加以化学放大,从而达到极高的灵敏度。电化学免疫传感器的例子有:诊断早期妊娠的hCG免疫传感器;诊断原发性肝癌的甲胎蛋白(AFP或αFP)免疫传感器;测定人血清蛋白(HSA)免疫传感器;还有IgG免疫传感器、。

猜你喜欢