基于可控/“活性”自由基聚合的生物传感分析
2021-05-31胡琼甘世宇包宇韩冬雪牛利
化工进展 2021年5期
胡琼,甘世宇,包宇,韩冬雪,牛利
(广州大学化学化工学院,分析科学技术研究中心,广东广州510006)
蛋白质和核酸等生物分子的简便、快速、低成本、高灵敏和高选择性检测[1]一直是生物传感和生物分析等领域的一个重要研究热点,在环境监测[2]、生化战剂侦检[3]、食品安全[4]、发酵工业[5]、生物医学研究[6]以及临床诊断[7]等领域具有广阔的应用前景。为满足实际样品中低浓度生物分子的检测需求,迄今为止,研究人员已经探索建立了一系列信号放大策略,使得检测灵敏度获得了极大的提高。其中,基于可控/“活性”自由基聚合(controlled/“living”radical polymerization,CLRP)技术的信号放大策略,由于具有操作简便、成本低廉和高效等优良特性,在生物分子的高灵敏检测中具有相当广阔的应用前景。
1 生物传感器的概念及特点
生物传感器(biosensor)是将生物活性材料(如核酸等)、生物衍生材料(如适配体等)或仿生材料(如印记聚合物等)作为固定化分子识别元件与适当的传感微系统[如场效应管(FET)等]或理化换能部件集成的对靶物质敏感并能将其浓度信号转换为热学、压电、电、磁、光学或微观机械等可检测信号的分析工具或平台(图1)。具有检测成本低廉、响应快速、设备简单、灵敏度高、选择性好、操作简便等优良特性,在恶性肿瘤等重大疾病的早期诊断、食品安全和环境监测等领域获得了广泛的应用[8]。
2 传统信号放大策略
在疾病的早期诊断等领域的实际样品中,靶生物分子的含量可能处于极低的水平(临床相关小分子、蛋白质和核酸的质量浓度参考范围见文献[9])。……
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