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压电生物传感器的固定方法

来源:发布时间:2014-10-23

  压电生物传感器需要首先在表面固定一层生物活性单元,即敏感膜。敏感膜具有选择性,能与待测物质发生特异性的结合。固定方法是传感器制作的关键技术,它既要使敏感膜牢固的固定在晶体表面,又要保持生物分子的活性。固定方法决定着传感器的稳定性、灵敏度、选择性等性能。通常用到的固定方法有以下几种:物理吸附、交联、自组装膜。
  1、物理吸附物理吸附是一种较为简单的固定技术,在生物传感器的应用中经常被采用。文献首先研究了一些有机物在金表面的吸附,随后的研究还包括人体免疫血清蛋白抗体、antiIgA的直接吸附。物理吸附具有无需试剂,活化和清洗的步骤少的特点。但对溶液的温度、pH值等条件比较敏感,而且固定的生物分子容易从表面脱离。
  2、交联交联的方法是用得广泛的固定方法,一般有偶联结合,共价结合,蛋白A三种方式。常见的几种具体方法有:硅烷膜APTES、聚合物聚乙烯胺(PEI)、蛋白A。对实际的应用,各种方法的固定效果会不同。文献对不同的固定方法作了研究,并对固定效果做出比较。
  3、自组装膜SAM是一种应用广泛的制备有序超分子膜技术,它具有制备方法简单、性能稳定、结构有序等优点。分子自组装能在液相或者固相的环境下进行,这种过程一旦开始后就不需要外界的干预,能自动的进行。近年来SAM作为一种生物传感器的固定方法,正引起广泛的研究兴趣。
  压电生物传感器中用的多的是硫醇(X(CH2)nSH)在金表面的自组装体系。动力学研究表明硫醇在金表面形成自组装膜的过程分为两个阶段,第一个阶段中硫醇物和金结合,第二个阶段就缓慢得多,主要是烃链内部通过范德华力相互作用,形成有序紧密的排列。
  将生物分子(比如蛋白和DNA)通过自组装膜固定有两种方法。一种是修饰生物分子,先将生物分子用含硫醇的分子加标记,修饰后的生物分子再通过硫与金的结合在金表面自组装。另一种是表面修饰,先在金表面形成硫醇的自组装膜,然后将生物分子结合到修饰过的表面上。
  4、其它方法L-B膜的方法,溶胶凝胶的方法都被用作压电生物传感器的固定方法,另外,在DNA的固定方法中,生物素-亲和素的方法经常被用到。

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