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掺杂钆的氧化锌纳米多孔网络荧光特性及其在光学生物传感中的应用
摘要： 本研究基于溶胶-凝胶法在微晶硅表面制备的钆掺杂氧化锌纳米多孔网络新材料，探究了其荧光特性。通过研究不同浓度钆离子共掺杂对氧化锌纳米颗粒发光性能的影响，并检测蛋白质、氨基酸和卟啉等生物分子的发光情况及其检测限，旨在推动钆掺杂氧化锌纳米多孔网络作为光学生物传感技术元件的实际应用。
关键词： 溶胶-凝胶法、纳米多孔网络、光学生物传感、荧光特性、掺杂钆的氧化锌
更新于2025-09-23 15:21:01
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漆酶（Trametes属）生物信息学与酶学研究及其在光学生物传感中的应用
摘要： 漆酶因其优异的固有光学特性，近期作为光学生物传感应用的有力工具受到广泛关注。发现具有高酶稳定性的漆酶是基于酶的光学生物传感技术在体外环境应用的关键步骤。本研究发现，Trametes sp. SQ1漆酶在不同条件下储存96小时后仍保持超过150%的活性，且该酶活性不受冻融循环影响。其还原态在400 nm处出现新的最大吸光度峰值，而氧化态的荧光强度显著强于还原态。因此，兼具良好稳定性和光学特性的Trametes sp. SQ1漆酶将成为光学生物传感应用的优选材料。此外，对Trametes属漆酶的生物信息学分析表明，这些酶可能通过N-糖基化修饰并含有形成功能性寡聚体的分子间二硫键，从而有助于维持酶功能稳定性。研究结果证实Trametes属漆酶具有良好的稳定性，这将为筛选适用于光学生物传感的稳定漆酶提供指导。
关键词： 酶稳定性、生物信息学分析、Trametes sp. SQ1、光学生物传感、漆酶
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于单壁碳纳米管的光学传感器非共价工程方法
摘要： 基于单壁碳纳米管（SWCNTs）的光学传感器存在权衡问题，限制了其在体内和体外环境中的应用。传感器的特性主要由用于将疏水性SWCNTs悬浮在水溶液中的非共价包裹方式决定，本文综述了几种不同包裹方式的优缺点。基于表面活性剂包裹的传感器可表现出更高的量子效率、稳定性、可扩展性，但选择性较差；而基于合成聚合物和生物聚合物包裹的传感器则往往量子效率、稳定性和可扩展性较低，但选择性更好。主要研究工作集中在优化基于DNA包裹的传感器上，这类传感器具有可通过合成修饰改善的中等特性。尽管迄今为止SWCNT传感器主要通过经验方法设计，本文重点介绍了基于迭代筛选的替代技术，为调节传感器特性提供了更具指导性的方法。这些更合理的技术能产生新的组合方案，融合各类纳米管包裹方式的优势，从而制造出高性能光学传感器。
关键词： 光学生物传感、非共价增溶、选择性、分子识别、近红外传感器、单壁碳纳米管（SWCNTs或SWNTs）、荧光亮度
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于尿酸检测的直流偏置光流体生物激光器
摘要： 光流体生物激光器是一种新兴的化学与生物医学传感技术。然而，光流体激光器的灵敏度仍受限于激光阈值条件。本文报道了一种用于尿酸（UA）检测的直流偏置光流体生物激光器。在法布里-珀罗激光腔内，通过耦合酶反应将尿酸检测转化为对分析物转化产物过氧化氢（H2O2）的检测。利用酶催化反应的荧光产物试卤灵作为光流体激光的增益介质，并预先添加优化浓度的H2O2作为直流偏置以抵消激光发射所需的高分析物浓度要求。该方法实现了3.63 μM的检测限，且仅需低至10 μL的微量样品。本研究为检测人体液中可转化为H2O2的物质提供了一种基于光流体生物激光器的高灵敏度技术。
关键词： 光流控激光器、尿酸、酶催化反应、光学生物传感
更新于2025-09-16 10:30:52
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单壁碳纳米管上折叠DNA适配体的设计用于增强目标蛋白的光学检测
摘要： DNA适配体偶联单壁碳纳米管（适配体-SWNT）杂化物因其对目标蛋白的高选择性和特异性，已展现出有效的光学生物传感性能，然而关于SWNT与形成二级或三级结构的适配体杂化的理解仍不充分。我们通过胰岛素和血小板衍生生长因子（PDGF），研究了采用适配体-SWNT杂化物及以周期性序列单链DNA（ssDNA）为锚定相的适配体-锚定-SWNT杂化物的包裹方法依赖性光学生物传感调控。我们观察到适配体的重折叠特性及其与锚定相的结合对杂化至关重要，其中显著的光学传感性能归因于包括超声直接包裹和透析间接包裹在内的包裹过程。胰岛素结合适配体（IBA）的四聚平行链G-四链体构象在使用直接包裹的适配体-锚定-SWNT杂化物时显示出增强的荧光响应猝灭。此外，PDGF结合适配体（PBA）在SWNT附近通过间接包裹发生的螺旋结构重折叠表现出锚定长度依赖性的光学调控。进一步地，间接包裹下的连续离心过程显示出荧光响应增亮，其中通过适配体-蛋白相互作用观察到直径依赖性的增亮效应。本研究提供了对适配体-SWNT和适配体-锚定-SWNT杂化物形成基础共轭特性的理解，有助于在考虑适配体重折叠特性、锚定相选择、包裹方法和离心过程的情况下构建卓越的光学传感模块，并通过DNA-SWNT平台的杂化过程操控其最终光学生物传感能力。
关键词： 胰岛素、单壁碳纳米管、血小板衍生生长因子、包裹方法、光学生物传感、DNA适配体
更新于2025-09-11 14:15:04
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利用谐振超光谱成像技术实时量化单细胞分泌
摘要： 细胞通讯主要由分泌蛋白调控，其非均质分泌往往预示着生理功能紊乱。因此，并行监测单个细胞的先天蛋白分泌动力学对于揭示系统性功能障碍至关重要。本研究报道了一种基于高光谱光子晶体共振技术的无标记、高通量方法，可在体外实时并行分析特定单细胞信号传导。通过量化单个HepG2肝细胞对血小板去唾液酸化反应中生理性血小板生成素表达的异质性，证明了实时绘制蛋白分泌图谱能为研究单细胞分辨率下调控蛋白产生的复杂生理系统提供简单而强大的方法。
关键词： 单细胞分析、光学生物传感、光子晶体、无标记
更新于2025-09-04 15:30:14