表面等离子共振检测葡萄糖浓度的数据处理方法

根据表面等离子共振(SPR)检测葡萄糖浓度时信号和噪声的特点,研究了寻找曲线最低点算法和基线动态调整方法等SPR数据后处理方法.采用加权质心法精确地捕获到了表面等离子共振曲线的最低点,采用固定计算点数的动态基线法调整基线位置,消除了基线附近点值的波动对测量结果的影响.模拟仿真及实验验证结果表明,采用固定点数的动态基线法和加权质心法处理SPR数据,能显著提高SPR检测葡萄糖的分辨率,在葡萄糖浓度检测技术中有很好的应用前景.     

国内期刊亮点

正制备与检测基于分子印迹物薄膜的血红蛋白表面等离子共振传感器北京理工大学王洋等以3-氨基苯硼酸为单体,通过化学沉积的方法在L-半胱氨酸修饰过的金膜表面合成了针对血红蛋白(hemoglobin,Hb)的分子印迹聚合物膜(molecularly imprinted polymer film,MIF),并作为表面等离子共振传感器(SPR)的识别单元。优化模板Hb同单体的比例,并对该条件下制备的MIF表面形貌及厚度进行表征。     

温控表面等离子共振系统及其应用

表面等离子共振 (surface plasmon resonance, SPR) 传感技术被广泛应用于生物医学、药物筛选、临床诊断、食品安全及环境污染等领域. 在实际应用中, SPR 系统对温度敏感, 亟待开发适用于温控实验的 SPR 装置. 基于角度调制型 SPR, 设计开发温控 SPR 系统, 灵敏度达到 497.8$^{\circ}$/RIU(refractive index unit, 单位折射率), 温控范围在 18$\sim $42 ℃, 控温精度为0.1 ℃, 可用于不同浓度液晶分子 (4$^\prime$-正戊基-4-氰基联苯即 5CB) 乙醇溶液的温变过程检测. 实验结果表明, 在浓度固定情况下, 25$\sim $41 ℃ 范围内 SPR 信号与温度有良好的线性关系, 相关系数均在 0.98 以上.     

表面等离子体共振传感器

本书是《斯普林格化学传感器和生物传感器》系列专著中的一部。表面等离子体共振（SPR）传感器是一种通过对表面等离子波的共振角测量计算样品折射率（浓度）的传感器,是实现微量生物和化学活性物质定量测定的重要技术之一。     

基于表面等离子体共振技术检测水杨酸的新方法

水杨酸是一种广泛应用于医药、香料、染料和农药等方面的重要的有机化工原料,但使用不当会对人体造成伤害.为了对其进行快速灵敏的检测,采用分子印迹技术,以甲基丙烯酸为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯作交联剂,通过光接枝的方法制备了对水杨酸有特异性吸附的分子印迹聚合物;基于表面等离子体共振检测技术研究了此聚合物对不同浓度水杨酸的吸附行为.结果表明所制备的聚合物灵敏度高,对目标分子有较高的识别特性,在10-11~10-6 mol/L浓度范围内对水杨酸的吸附有良好的线性关系,为水杨酸的快速检测提供了一种高灵敏度的新方法.      

纳米金放大SPR技术检测前列腺癌肿瘤标志物free PSA

表面等离子体激元共振(surface plasmon resonance,SPR)是一种基于芯片表面折射率变化的光学检测技术,具有快速、灵敏、免标记等优点,可实时在线地跟踪固液界面反应,在蛋白及核酸等生物分子检测方面具有广阔的应用前景。但是,传统的SPR检测方法难以检测低分子量、超低浓度的生物分子。纳米金具有密度大、介电常数大、良好的生物相容性等特点,因此,基于纳米金放大的SPR技术既可以保持生物分子的生物活性,又可以有效突破传统SPR中检测限的限制。游离前列腺特异性抗原(free prostate-specific antigenf,-PSA)是一种常用于前列腺癌早期诊断的标志物,但由于其在血清中的浓度非常低,给前列腺癌的早期诊断造成困难。本论文利用基于纳米金放大的SPR技术,设计竞争型免疫模式实现了f-PSA的超灵敏检测。     

等离子体聚合法制备生物大分子印迹聚合物

分别以缩水甘油和二乙二醇单乙烯基醚(EO2)为单体,采用等离子体聚合方法,在金基底表面制备特异性识别牛血清蛋白(BSA)的生物大分子印迹聚合物(BMIPs).利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和接触角测试仪对沉积薄膜的物理化学特性进行表征,利用表面等离子体共振光谱(SPR)研究所制备印迹聚合物中BSA模板分子的洗脱和结合过程.实验结果表明,通过控制等离子体沉积过程中等离子体功率和占空比,可以制备对BSA具有一定特异性识别能力的BMIPs,这为将来以BMIPs为基础构建生物传感器提供了一种新的思路.     

灵敏的共振光散射测定核酸的新方法

在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)存在下，姜黄素能与核酸发生作用．研究表明，在pH=4．3的BR(Britton—Robinson)缓冲溶液中，核酸与阳离子表面活性剂CTAB可协同增强姜黄素的共振光散射(RLS)强度，其增强程度与核酸的浓度在一定范围内呈良好的线性关系．在最佳实验条件下，鱼精子脱氧核糖核酸(fsDNA)，小牛胸腺脱氧核糖核酸(ctDNA)和酵母核糖核酸(yRNA)的线性范围分别为1～1000mg／L，3～1000mg／L和1～1000mg／L，检测限分别为：0．10，0．30和0．25mg／L．该方法已成功用于合成样品的测定．     

基于表面等离子共振传感器的COVID-19检测与药物评价

自新冠病毒发现以来，新冠肺炎在社会内引起广泛关注，其传播能力相较于其他冠状病毒具有更高的传染性和致病性，在世界范围内对人类的生命财产安全造成了巨大的危害．灵敏检测和早期诊断是实现新冠病毒COVID-19有效阻隔和治疗的关键环节，传统的PCR等技术目前已被应用于COVID-19的诊断与检测当中，但其仍存在着定量困难、耗时长、成本昂贵等缺点．表面等离子共振(SPR)传感器是一种高灵敏、无标记和快速的实时分析工具，可用于特定蛋白质、核酸和病毒粒子的定量检测，在COVID-19检测中发挥着重要作用．本文综述了基于不同检测方法，包括直接法、间接法、夹心法在内的SPR传感器对COVID-19的定量检测与诊断研究进展，对固定配体进行分类，研究目标分子包括COVID-19的核酸分子、抗原、抗体及病毒粒子．同时，也从传感器设计、表面修饰、检测性能等方面对SPR传感器进行了介绍，总结了SPR传感器针对COVID-19检测的开发方向、目前存在的问题及可以采取的措施．另外，SPR传感器可以通过其独特的亲和力动力学分析实现分子间KD值的计算，对SPR传感器在COVID-19潜在药物评价方面的应用及作用机制进行了...     

表面等离子共振测定CD45-FITC抗体与蛋白A特异性结合常数

运用表面等离子共振(SPR)平台建立测定CD45-FITC抗体与蛋白A特异性结合常数的方法。当偶联蛋白A的传感芯片上流过CD45-FITC抗体溶液时,双通道SPR仪实时监测CD45-FITC抗体与蛋白A特异性结合过程,获得了该反应不同温度下的结合速率常数k_a、解离速率常数k_d和结合平衡常数K_a,以及该反应的活化能E_a和焓变△H。结果表明该特异性结合比较适宜的条件是:中性或微碱性、较高的离子强度和较高的温度。该方法操作步骤简单、快速、灵敏度高、消耗样品少,是研究分析免疫球蛋白IgG抗体和蛋白A等生物分子相互作用比较理想的方法之一。     

基于微透析的组织液中葡萄糖浓度连续检测方法

基于微创血糖检测中需要对组织液中葡萄糖浓度进行校准的要求,提出了一种利用微透析连续检测组织液中葡萄糖浓度的方法,研究了灌流速度、被测液浓度和温度等条件对回收率的影响．实验结果表明,灌流速度从0．3μL／min上升到3．0μL／min时,回收率下降71．7％;组织液浓度变化对回收率没有明显影响,温度从25℃上升到58℃时,回收率则上升34．6％．此外,提出了一种模拟体内葡萄糖浓度连续变化的方法,并建立了实验系统,验证了微透析方法在葡萄糖浓度连续变化条件下用于组织液葡萄糖检测的可行性．为进一步开展动物实验提供了理论基础和实验依据．     

Detection of TNT by a molecularly imprinted polymer film-based surface plasmon resonance sensor

A surface plasmon resonance(SPR) sensor using a molecularly imprinted polymer(MIP) film as a recognition element for detection of 2,4,6-trinitrotoluene(TNT) was developed.The TNT-imprinted polymer film was prepared by thermo initiated polymerization on the bare Au surface of an SPR sensor chip.Template TNT molecules were quickly removed with an organic solution of acetonitrile/acetic acid(9:1,v/v),causing a shift of 0.7° in SPR angle.The limit of detection for TNT was demonstrated to be as low as 1×10-8 mol/L.In the concentration range of 1×10-8-1×10-5 mol/L,the change of SPR angle was linear with the negative logarithm of TNT concentration,Selectivity studies showed that the SPR sensor had no response to TNT analogues 2,4,5-trinitrotoluene and 1,3,5-trinitrohexahydro-1,3,5-triazine at a concentration of 1×10-4 mol/L.The results suggest that the SPR sensor combined with a MIP film has the advantages of high sensitivity and selectivity,and long-term stability toward the analyte TNT.     

不同浓度血红蛋白对小鼠骨髓瘤细胞体外培养的影响

用含不同浓度的牛源性血红蛋白细胞培养液培养小鼠骨髓瘤细胞,通过细胞计数绘制生长曲线,计算最大增殖浓度和倍增时间,并进行比较分析.结果表明:当培养液的血红蛋白浓度在1~5 mg/dL时小鼠骨髓瘤细胞生长较好,细胞最大增殖浓度在1.2×106个/mL以上,倍增时间小于20 h,当培养液的血红蛋白浓度为6 mg/dL时细胞生长抑制,细胞最大增殖浓度和倍增时间为6.7×105个/mL和21.6 h.由此可见,培养液中血红蛋白浓度≤5 mg/dL时不影响细胞生长,达到6 mg/dL时抑制细胞生长.     

疏水缔合聚合物APP4流变性能实验研究

采用RS6000测试了疏水缔合聚合物APP4的流变性能,并采用Carreau模型进行拟合.实验及拟合结果表明,疏水缔合聚合物具有较高的零剪切黏度,在质量浓度为500～2 000mg/L范围内,溶液由牛顿流体向假塑性流体转变的剪切速率在2.107～2.241 s-1附近,聚合物的质量浓度在3 000 mg/L时转变速率在...     

表面等离子体共振谱仪用于糖蛋白检测研究

介绍了一种表面等离子体共振(SPR)生化分析仪,采用角度扫描与强度调制相结合的方法来实现对糖蛋白的实时监测.在糖蛋白的检测实验中,对不同pH的再生液进行对比,pH=3的再生能力达到97%,选择该pH的溶液作为再生液;对同一浓度的糖蛋白进行5次测量,得出相对标准偏差(RSD)为3.83%;通过非糖蛋白与糖蛋白的对比实验,说明本实验方法可以对糖蛋白进行特异性检测;最后对浓度在0.01~1mg/mL的糖蛋白进行检测,并进行了线性拟合和多项式拟合,通过残差分析和相关系数的比较得出RNase B的浓度与归一化光强的关系更符合多项式拟合,因此以多项式拟合曲线作为其标准曲线.实验结果表明该SPR谱仪可以对糖蛋白进行特异性检测,该技术将会在医学方面得到广泛应用.     

用于硝酸根浓度测量的反射式光纤SPR传感器

提出一种反射式光纤表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)传感器用来测量硝酸根浓度.传感器采用反射式结构,并利用金膜来激发SPR.制备铜纳米粒子/碳纳米管(copper-nanoparticles/carbon-nanotube, Cu-NPs/CNT)膜作为硝酸根浓度测量的敏感膜.当溶液中硝酸根浓度发生变化时,吸附在CNT上的由铜催化产生的氨气的浓度也会随之改变,导致CNT折射率发生改变,从而使SPR谐振波谷发生移动,进而实现硝酸根浓度测量.实验结果显示该传感器在低浓度区间内的平均灵敏度达到了14.14nm/lg［c/(mol·L^-1)］.这种传感器易于封装,可以应用于远距离测量,将在生物化学参量测量方面有着潜在应用.     

非均质油藏泡沫驱物理模拟研究

通过室内物理模拟来研究聚合物浓度、起泡剂(表活剂)浓度、气液比对泡沫驱油效果的影响以指导现场进行施工方案的设计.聚合物浓度在1 000 mg/L-1 500 mg/L之间可取得较高的采收率,泡沫驱采收率随起泡剂(表活剂)浓度增大而增大,气液比越大产生的泡沫越多,其驱油效果也就越好.     

葡萄糖生物传感器研究

葡萄糖氧化酶（ｇｌｕｃｏｓｅｏｘｉｄａｓｅ，ＧＯＤ）经固定化后与氧电极组装成葡萄糖生物传感器。这一生物传感器可在非常短的响应时间内完成对葡萄糖的测定，其线性范围为０～３０ｍｇ／ｄＬ，能稳定使用２２ｄ。测定的相对标准偏差小于１．２％。与传统方法相比有良好的相关性。     

巴马小型猪1 型糖尿病模型的建立

摘要: 目的建立链脲佐菌素( streptozotocin,STZ) 诱导巴马小型猪糖尿病模型。方法10 头小型猪随机分3 组,设为对照组( 2 头) 、实验1 组( 2 头) 和实验2 组( 6 头) ,分别静脉注射生理盐水、120 mg /kg 的STZ 和150 mg /kg 的STZ。在应用STZ 后24h 内,每小时检测一次血糖,此后每天一次,1个月后处死动物,取胰腺做病理学检查。结果120 mg /kg 的STZ 可引起一过性糖尿病,血糖在17 d 后逐渐恢复。150 mg /kg 的STZ,引发3 /6 头小型猪严重的糖尿病,血糖维持在16. 1 ～ 35. 0 mmol /L 之间,不能自发恢复; 2 /3 头小型猪呈一过性高血糖,类似应用120 mg /kg 的STZ 组动物的变化; 此外,还有1 /6 头动物未发生明显的高血糖。结论巴马小型猪一次性静注120 mg /kg 的STZ可引起一过性糖尿病, 150 mg /kg 的STZ 可引起严重的糖尿病,动物对STZ 的反应个体差异很大。     

用切向流超滤系统测定聚合物驱产出液中聚合物质量浓度

在聚合物驱过程中,由于聚合物相对分子质量和水解度发生变化,常规的淀粉-碘化镉质量浓度检测方法已不适用于油井产出液中聚合物质量浓度的检测.针对上述问题,本文应用美国Millipore切向流超滤系统,消除了油井产出液中盐和表面活性剂等杂质的影响,通过对油井产出液中聚合物的分离、超滤浓缩、真空干燥,研究出聚合物质量浓度测定的新方法——超滤浓缩恒重法.研究结果表明,该方法具有较高的精确性,满足现场检测的要求,解决了目前现场产出液中聚合物质量浓度检测不准确的难题,而现场用淀粉-碘化镉法测得油井产出液中聚合物质量浓度值与该方法相比明显偏低,有待于进一步改进.