聚集诱导发光探针分子在荧光传感中的应用

荧光传感作为化学传感领域中的一项重大技术,具有灵敏度高、选择性好和响应快等优点,但是传统有机发光分子在高浓度或者聚集状态下,容易发生荧光强度的降低或是完全消失,这在一定程度上不利于其在应用中发挥最佳效果.聚集诱导发光(AIE)概念的提出为解决聚集导致发光猝灭(ACQ)的难题提供了方案,实现了发光分子在聚集态下的高荧光量子产率.具有AIE特性的发光分子被用作荧光传感器不仅具有高亮度的荧光信号,而且不必担心由于分子聚集导致的荧光信号的降低或猝灭.同时,由于某些分子聚集程度的增强导致的荧光颜色和强度的变化,可以被用来实现对靶标物的定性和定量分析.本文简述了近几年来AIE分子在荧光传感方面的应用,如离子检测、气体、有机小分子、爆炸物、蛋白质及酶等化学/生物传感器,同时对基于AIE分子的荧光传感器在设计和应用前景做了展望.     

4(2-吡啶基偶氮)间苯二酚(PAR)-过氧化氢分光光度测定钛

Pollard等和Hnilickova等曾提及钛与4(2-吡啶基偶氮)间苯二酚(以下简称PAR)的定性反应。Sommer等在比较测定钛的试剂时,也提及PAR,但均无详细报导。Sweeter等报告在过氧化氢存在下,钛与EDTA生成新的络合物,武者等定其组成,并用于分光光度测定和光度滴定钛。小友也报告在过氧化氢存在下,用二甲酚橙分光光度测定钛。本文探讨PAR及PAR-过氧化氢的作     

基于水溶性导电高分子材料的高灵敏度生物传感器

导电高分子材料是一类重要的有机高分子材料，目前已经在很多领域发挥了重要作用。水溶性导电高分子材料在荧光生物传感器中的应用是高分子材料科学与生物科学交叉的重要组成部分。导电高分子材料具有很高的光能采集效率和荧光特性，同时又具有“分子导线”功能。利用导电高分子材料的光能采集与电子/能量传递作用实现在荧光生物传感中的信号倍增效应可以有效地提高传感检测的灵敏度，并可以实现以此为基础的高灵敏度生物传感器。本论文对水溶性导电高分子材料通过电子传递或能量传递作用实现在基因、抗体、酶等方面的检测应用进行了综述，并探讨了实现固相传感和芯片化检测的可能性。在对已有工作进行总结的基础上，讨论了这一领域的主要研究方向。     

温度影响集胞蓝藻PCC 6803叶绿素荧光在作用光关闭后短期上升的机制探讨

<正>许多研究认为光系统I(PSI)循环电子传递的功能是提供ATP和产生质子动力势保护反应中心免受多余光能的破坏等,然而由于测定其反应较困难,人们对PSⅠ循环电子传递在活体内运转的机理尚欠了解.近年来,在C₄植物、C₃植物以及蓝藻中发现了作用光关闭后荧光短期上升现象(Post-illumination transient increase in chlorophyll fluorescence),认为这是由于NADPH等光下积累的还原产物还原质醌(PQ)所致,因而可以间接地反映PSⅠ循环电子传递,这就为活体内研究PSⅠ循环电子传递提供了简捷的研究手段.过去的工作已表明,单细胞集胞蓝藻(Synechocystis)PCC 6803在作用光关闭后荧光短期上升现象与类囊体膜上的NAD(P)H脱氢酶介导的PSⅠ循环电子传递有关,其显著程度受温度影响,但是温度影响的机制尚不清楚.Murata等的研究表明,光合放氧等光合电子传递等的Arrhenius图的活化能改变折点可以作为膜脂物理相变温度的指示.本文测定集胞蓝藻PCC 6803中反映PSⅠ循环电子传递速度的作用光关闭后荧光上升速度的Arrhenius图,比较和分析它与光合放氧的关系以及能增加膜脂流动性的乙醇的影响,我们的结果表明,PSⅠ循环电子传递与类囊体膜脂状态有着密切的关系.     

用导数光声光谱技术测量人血特征吸收峰

用一种新的高灵敏度的导数光声光谱技术对健康人、妊高征病人、白血病病人各3例的血液以及40例鼻咽癌病人血液进行吸收光谱测试，获得不同血液的一阶导数和二阶导数光声谱。结果：(1)导数光声光谱技术比普通光声吸收光谱技术具有更高的检测灵敏度，一些用普通光声吸收谱不能确定的弱吸收峰或肩峰，用一阶和二阶导数光声谱可以测量出来；(2)许多人的血液的光声谱在637和664nm附近有吸收峰，目前尚未见到报道。结论：用导数光声光谱技术可以检测出普通光声吸收光谱技术难以发现的人血中的弱吸收峰，为生物医学研究提供一种新的分析和诊断方法。     

借2-(2''''-噻唑偶氮)-5-二乙氨基苯酚作分光光度测定痕量钒

近几年来已提出了数种比色测定钒的灵敏试剂,如N-肉桂酰-N-苯胲、1-(2′-吡啶偶氮)-2-萘酚(简称PAN)和二甲酚橙等,其中以二甲酚橙为最灵敏。最近,本文作者曾合成了2-(2′-噻唑偶氮)-5-二乙氨基苯酚(简称TAE),并用作分光光度测定铀、钪和铌的显色剂。TAE与PAN相似,在弱酸性介质中与钒生     

石墨烯基气体传感器

石墨烯作为一种由单层碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状二维晶体材料,拥有许多优异的力学和电学性能,在传感领域具有很大的应用潜力.在室温下超高的电子迁移率以及超大的比表面积这两个突出的特点,使石墨烯有希望成为一种具有超高灵敏度的气体传感器材料.作为一种典型的二维材料,石墨烯结构中的每个原子都可以被认为是表面原子,因此理想情况下每个原子都可以和气体发生相互作用,这使得基于石墨烯材料的气体传感器具有超高的传感响应以及超低检测限(甚至可以检测到1个分子).为了进一步提升传感性能,目前的研究主要从两个方面对石墨烯基气体传感器进行优化:(1)设计不同工作原理的气体传感器,满足不同的应用领域;(2)设计不同敏感材料的气体传感器,对石墨烯表面进行改性或与其他材料(金属、金属氧化物和有机聚合物)进行复合,使结构具有一定的特异性,提升气体传感器的气体选择性.本文将从上述两个方面综述气体传感器的主要研究成果和最新研究进展,并对未来一段时间内气体传感器的可能研究方向和重点研究内容等进行展望.     

从外面就能看到发光的小鼠大脑

正很长一段时间以来,水母或萤火虫体内的生物发光分子被广泛应用在科学领域,帮助科学家在活体动物体内标记特定的细胞。这些生物发光分子可以让被标记的细胞发光,科学家也就能观察被标记细胞的活动。然而,以前的生物发光分子发出的光不足以穿透厚厚的组织,相机也就无法直接捕捉到这些生物荧光。最近,日本科学家合成出一种新的生物发光分子,其产生的光的亮度是天然生物发光分子的     

水及土壤浸出液中超痕量Se(Ⅳ)的流动注射在线离子交换预浓集——氢化物发生原子吸收光谱测定

环境中的硒是具有重要意义的元素之一,但天然水及土壤水浸液中Se(Ⅳ)的含量常低于现有氢化物发生原子吸收测定法定量限1—2个数量级,需要经过复杂的浓集处理后才能进行分析。由于处理过程较长,不仅操作费时而且极易造成污染。本项工作把高效率的流动注射氢化物发生原子吸收分光光度测定方法与流动注射在线离子交换预浓集技术结合,成功地建立了测定水及土壤水浸液中Se(Ⅳ)的方法。 采用填充D201型大孔强碱阴离子交换树脂(50目,沈阳有机化工厂生产)的微型离子交换柱(内径3.0mm,长45mm)吸附天然     

温度影响集胞蓝藻PCC 6803叶绿素荧光在作用光关闭后短期上升的机制探讨

许多研究认为光系统I(PSI)循环电子传递的功能是提供ATP和产生质子动力势保护反应中心免受多余光能的破坏等,然而由于测定其反应较困难,人们对PSⅠ循环电子传递在活体内运转的机理尚欠了解.近年来,在C_4植物、C_3植物以及蓝藻中发现了作用光关闭后荧光短期上升现象(Post-illumination transient increase in chlorophyll fluorescence),认为这是由于NADPH等光下积累的还原产物还原质醌(PQ)所致,因而可以间接地反映PSⅠ循环电子传递,这就为活体内研究PSⅠ循环电子传递提供了简捷的研究手段.过去的工作已表明,单细胞集胞蓝藻(Synechocystis)PCC 6803在作用光关闭后荧光短期上升现象与类囊体膜上的NAD(P)H脱氢酶介导的PSⅠ循环电子传递有关,其显著程度受温度影响,但是温度影响的机制尚不清楚.Murata等的研究表明,光合放氧等光合电子传递等的Arrhenius图的活化能改变折点可以作为膜脂物理相变温度的指示.本文测定集胞蓝藻PCC 6803中反映PSⅠ循环电子传递速度的作用光关闭后荧光上升速度的Arrhenius图,比较和分析它与光合放氧的关系以及能增加膜脂流动性的乙醇的影响,我们的结果表明,PSⅠ循环电子传递与类囊体膜脂状态有着密切的关系.     

生物医学用微型传感器

在进行诊断、治疗或医学研究时,常常要知道体内情况。为此,目前已有两种方法。一种是利用超声波等在体外获得体内情况,另一种是采取活检、抽血、将传感器植入体内等方法获取体内情况。在后一种方式中,将传感器植入体内的方法具有可以连续监测的优点,因此受到重视。对生物医学中使用的微型传感器有如下要求: ①形体要小。特别是取出引线的部分要做得很小。要能同时装上种类不同的传感器。     

化敏管也许能拯救危急病人的生命

英国纽卡斯尔大学化学系的科学家们已经开始进行一种传感器件的临床试验,该传感器件也许会成为危急病人的救星。在施行外科手术时,用这种敏感器件来测量病人血液中的化学变化。该项试验的研究者是亚瑟·考文顿(Arthur Covington)和阿拉斯泰尔·西包尔德(Alastair Sibbald),他们认为,这是目前世界上第一次利用化敏元件——化敏     

在线多参数分析光学生物传感技术的植物胁迫反应实时、无损监测

延迟荧光(delayed fluorescence, DF)是光合效率的灵敏探针. 基于定量化测量活性氧(reactive oxygen species, ROS)和DF, 发展了一植物胁迫反应监测的在线多参数分析光学生物传感技术. 利用这一生物传感器技术, 实践检测了热激蛋白101突变体(hsp101)与野生型(wild type, WT)拟南芥热激反应的差异性. 结果表明, WT拟南芥和hsp101突变体热激(40℃, 30 min)后, 其DF强度都和各自光合速率(net photosynthesis rate, Pn)表现出一致的变化趋势. 而且, WT拟南芥和hsp101突变体在热激下的DF光响应和恢复动力学特征都与各自Pn光响应和恢复动力学特征一致. hsp101突变体热激下表现出较差的光合性能, 其叶绿体发生严重的改变并生成较多的ROS. 过氧化氢酶减少ROS生成并能抑制DF强度下降, 表明光合作用性能下降可能是由热胁迫诱导的氧化损伤所致. 基于以上结果, 提出的光学传感方法有望是检测植物胁迫反应、鉴定植物抗性差异的一个有力工具.     

用自旋标记ESR波谱研究光照血卟啉同脂质体膜的相互作用

激光照血卟啉可以用于诊断和治疗肿瘤,将血卟啉注入体内之后,它可以较快地集中到肿瘤组织,在肿瘤中有较高的浓度和较长的滞留时间,当用一定波长的光照射时,它发射出一定颜色的荧光,因而可以诊断肿瘤的范围和大小;当用一定波长的激光照射含血卟啉的肿瘤时,它可以提高激光对肿瘤的杀伤力,因而它     

光导纤维化学发光乳酸生物传感器研究

乳酸是临床化学重要检测项目,也是体育科学中确定运动员最佳训练强度的重要指标。从一滴体液(血清、尿或汗)中快速确定乳酸含量,一直是人们追求的目标。已经研究过的酶电极生物传感器性能较差;最近有人报道过一种光纤荧光乳酸生物传感器,取样量大且响应太慢。本文用戊二醛将起分子识别作用的乳酸氧化酶和起换能器作用的辣根过氧化物酶通过共价交联,同时固定在3-氨丙基多孔硅胶上,制成光导纤维的生物催化传感层,在传感膜微环境中乳酸的酶催化氧化反应同鲁米诺的酶催化氧化发光反应相偶合,产生化学发光信号.乳     

碳化铁功能化的三维氮掺杂碳材料制备及高性能电化学过氧化氢传感器构建

<正>过氧化氢(H2O2)既是一种重要的化工产品,又是生物体内众多酶促反应的产物,其在疾病诊断、生物成像、人类反恐等方面有广泛应用.因此,开发灵敏、快速、可靠检测H2O2的方法显得尤为重要.在众多检测手段中,电化学传感具有检测灵敏度高、响应时间短,易于现场、在线检测等优势.目前,H2O2电化学传感器主要包括基于酶的生物传感器和基于纳米材料的无酶传感器2大类.虽然生物酶传感器     

体细胞核移植生产绿色荧光蛋白转基因猪

体细胞核移植转基因动物制作路线是目前生产转基因家畜的最佳方法. 绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)转基因猪研究可以为转基因家猪育种、人类疾病模型和人类异种器官移植研究奠定良好的基础. 本研究对脂质体转染猪胎儿成纤维细胞的技术程序进行了筛选, 以绿色荧光蛋白基因转染后的阳性细胞作为体细胞核移植的核供体, 以体外成熟卵母细胞为核受体, 构建了绿色荧光蛋白转基因克隆猪胚胎, 并对重构胚在体外和体内发育情况以及绿色荧光蛋白表达情况进行了跟踪研究. 结果显示, 采用4.0 μL/mL脂质体转染试剂, 1.6 μg/mL质粒DNA, 转染6 h可以获得最佳的转染效果, 转染效率达3.61%; GFP转基因体细胞重构胚体外囊胚发育率为10%, GFP阳性胚胎率为48%; 重构胚移植于10头受体后, 有5头妊娠, 3头受体发育到期, 共出生克隆猪6头, 其中4头为GFP阳性, 经DNA检测确认为GFP转基因猪; 转基因克隆胚胎移植出生率为1.0%, 阳性个体出生率为0.7%. 结果表明, 脂质体转染试剂可以高效转染猪胎儿成纤维细胞, 获得的阳性细胞具有支持猪全程发育的潜能. 本研究对我国体细胞克隆转基因猪的研究具有重要的参考价值.     

首款可穿戴的无创血糖监测设备问世

目前,糖尿病患者主要使用采集血液的血糖仪或植入皮肤下的传感器检测血糖水平.而汗液中的葡萄糖浓度仅约为血液中的1％,但是二者有很强的相关性.因此,使用对葡萄糖敏感度很高的材料测量汗液中的葡萄糖浓度,就可以反映血液中的葡萄糖浓度.     

以四苯基砷-硫氰酸铌作铌的分光光度测定

利用硫氰酸铌与有机试制形成的化合物进行铌的沉淀、萃取或光度测定已有记录。作者等实验确定在强酸性介质中硫氰酸铌与四苯基砷(TPA)离子形成微溶的黄色化合物,易为氯仿等有机溶剂萃取。利用此反应,可进行微量铌的萃取与分光光度测定。从盐酸介质中萃取,酸度约为5N时灵敏度最高。实验确定适宜的硫氰酸钠(水相)及TPA(有机相)浓度相应为0.3M及10~(-2)M。氯仿层的吸收峯位于近395毫微米处(θ395=3.42·10~4)。用国产72型分光光度计在425毫微米测定光密度,氯仿层铌浓度在0至7.0微克/毫升之间遵循比耳定律。     

用光纤研究地震

美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的地球物理学家把一对插入地孔中的光纤粘接起来,希望能探测地球应力从而给出地震的早期预报。这种光纤传感器比起迄今所知的任何一种可比的地震传感器来灵敏度要高得多,而且设计简单,成本低廉。这种应力传感器靠探测在应变和未应变光纤中光传输的差别。一条传感光纤粘贴在岩石上;第二条平行光纤与岩石脱离,因而它不受应力。加应力于光纤即可改变其传输光线的路径。根据应变的程度,受应力光纤中的光比脱离岩石的光纤中的光传得更远些。当从两条光纤来的光束再会合时,它们