淺析納米生物傳感器的未來發展

2020-11-22 電子產品世界

　　隨著納米技術和生物傳感器交叉融合的發展，越來越多的新型納米生物傳感器湧現出來，如量子點、DNA、寡核苷配體等納米生物傳感器。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/184691.htm

　　在中國科學院化學研究所光化學院重點實驗室趙永生看來，未來納米生物傳感器的發展方向應該是集成多功能、可攜式、一次性的快速檢測分析機器，它可以廣泛用於食品、環境、戰場、人體疾病等領域的快速檢測。

　　例如，食品和飲料中病原體或者農藥殘留成分的快速靈敏檢測;環境中汙染氣體或者汙染金屬離子等遠程檢測和控制;人體血液成分和病原體的快速實時檢測，以及戰場生化武器和爆炸物的快速檢測。

　　但新一代納米生物傳感器同樣面臨諸多挑戰，如更高靈敏度、特異性、生物相容性、集成多種技術、檢測方法簡化、製備工藝、批量化生產、成本效益等。

　　對此，趙永生表示，分子自組裝加工工藝簡單可控，可以實現快速複製，而且成本較低，對生物傳感器的發展有很重要的促進作用，有利於高靈敏度、低成本、一次性納米生物傳感器的發展。而生物分子自組裝技術更值得關注，它具有天然的生物兼容性、優異的結合性能，或將成為生物傳感器發展的另一個全新領域。

傳感器相關文章:傳感器工作原理

風速傳感器相關文章:風速傳感器原理 離子色譜儀相關文章:離子色譜儀原理

相關焦點

  • 合成生物技術提升納米管生物傳感器對複雜流體的感知能力
    生物傳感器是一種可以檢測空氣、水或血液中生物分子的裝置。它們廣泛應用於藥物開發、醫學診斷和生物研究。人們對糖尿病等疾病中的生物標誌物進行持續、實時監測的需求日益增長，驅動科學家們努力開發高效便攜的生物傳感器裝置。目前正在開發的一些最有前景的光學生物傳感器使用單臂碳納米管制作而成。碳納米管的近紅外光發射位於生物材料的光透明窗口內。
  • 電化學傳感器未來發展趨勢
    電化學傳感器的工作原理 最早的電化學傳感器要追溯到20世紀50年代，在當時電化學傳感器應用於氧氣監測，到了20世紀80年代，電化學傳感器開始應用於監測各種各樣的有毒性氣體，並顯示出了良好的敏感型與選擇性。電化學傳感器的工作原理是其與通過傳感器的被測氣體反應並產生與濃度成正比的電信號。典型的電化學傳感器由工作電極與反電極組成，並由一個薄電解層隔開。
  • 酶單分子納米膠囊技術生物傳感器研究獲進展
    近日，中國科學院大連化學物理研究所生態環境評價與分析研究組研究員盧憲波、陳吉平團隊研發的基於酶單分子納米膠囊（SMENs）技術的生物傳感器取得新進展，酶傳感器的熱穩定性、有機溶劑耐受性、酸鹼耐受性、存儲穩定性等核心性能實現質的提高，率先將SMENs技術應用於分析和生物傳感領域。
  • 最智能的傳感器是什麼?納米傳感器的種類
    納米傳感器的種類 發表於 2018-03-21 14:34:00 當今科技的發展要求材料的超微化、智能化、元件的高集成、高密度存儲和超快傳輸等特性，為納米科技和納米材料的應用提供了廣闊的空間。
  • 淺析壓電MEMS微執行器技術發展與未來展望
    淺析壓電MEMS微執行器技術發展與未來展望 胡薇 發表於 2018-08-23 16:10:53 壓電MEMS通過單片即可實現微執行、能量收集、傳感和無線通信，是應用潛力巨大的熱點技術
  • 北大研究團隊Science發表最新成果,可用於未來生物傳感器與驅動器
    北大研究團隊Science發表最新成果，可用於未來生物傳感器與驅動器 2020-06-23 05:20 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 傳感器在未來的五大發展
    傳感器的工作機理是基於各種效應和定律，由此啟發人們進一步探索具有新效應的敏感功能材料，並以此研製出具有新原理的新型物性型傳感器件，這是發展高性能、多功能、低成本和小型化傳感器的重要途徑。結構型傳感器發展得較早，目前日趨成熟。結構型傳感器，一般說它的結構複雜，體積偏大，價格偏高。物性型傳感器大致與之相反，具有不少誘人的優點，加之過去發展也不夠。
  • 納米科學:能夠測量生物分子的電荷和質量的新型傳感器!
    納米科學：能夠測量生物分子的電荷和質量的新型傳感器！實驗設置用於基於電荷的變化檢測生物分子。傳感器結合在電路中，生物分子位於傳感器頂部的電解質填充的塑料井中。傳統上，金屬氧化物半導體（MOS）傳感器用於通過測量電荷的變化來檢測生物分子與表面的結合。這些傳感器由矽半導體層，玻璃絕緣體層和金金屬層組成，併入電路中，生物分子位於傳感器頂部的電解質填充的塑料井中。如果然後施加電壓並測量電流，則可以從給定的電容讀數中計算出電荷。具有不同電荷的生物分子將為您提供不同的電容讀數，使您能夠量化生物分子的存在。
  • 生物傳感器賦能智慧未來：隨時隨地監控健康
    一種新型的使用納米管電化學的 COVID-19 快速檢測生物傳感器，可在大約 30 秒內檢測出 SARS-CoV-2 病毒。研究人員利用他們的專業知識，開發出一種不需要血液樣本，僅需鼻拭子或呼出的氣息，就可以檢測 SARS-CoV-2 病毒的生物傳感器。通過確定適當的金屬元素使納米管功能化，該生物傳感器還具有診斷其他呼吸道病毒性疾病的潛力。
  • 生物傳感器賦能智慧未來:隨時隨地監控健康
    檢測COVID-19的生物傳感器一種新型的使用納米管電化學的 COVID-19 快速檢測生物傳感器，可在大約 30 秒內檢測出 SARS-CoV-2 病毒。美國內華達大學雷諾分校的工程師和病毒學家合作開發了一種 COVID-19 檢測方法，該方法基於過去用於檢測結核病和結直腸癌以及檢測食品安全的生物標記的類似技術5。
  • 水凝膠生物傳感器：可用於疫苗的可植入納米技術？
    水凝膠生物傳感器（一種可植入的納米技術）可能會用於即將推出的COVID疫苗中，以監控您的身體活動Profusa的網站上寫道："生物傳感器不是與人體隔離，而是完全集成在人體組織內工作--沒有任何金屬裝置或電子裝置，從而克服了人體對它的排斥企圖。迄今為止，注射的生物傳感器已經工作了4年之久。
  • 俄羅斯外籍院士帶您從納米金剛石生物醫用看未來發展方向
    納米金剛石作為一種新型的碳納米材料，具有化學惰性、有螢光但無光致漂白、無毒性的優勢，可用於細胞標記與生物成像。實驗結果顯示納米金剛石在細胞標記與生物成像的研究方面具有很重要的應用價值，它可以用於癌細胞與幹細胞的標記與追蹤，也可以作為與細菌或細胞相互作用的螢光探針，同時，在細胞水平上，它還可以作為生物成像的載體將生物活性物質轉運到細胞內發揮作用，而且可以用於體內的生物成像。
  • 納米纖維膜上氯黴素的比色生物傳感器的設計與製備
    Talanta：酶聯免疫吸附法檢測納米纖維膜上氯黴素的比色生物傳感器的設計與製備DOI:10.1016/j.talanta.2020.121054酶聯免疫分析法（ELISA）對靶分子具有高度特異性和選擇性，並且便於現場檢測。
  • 納米科學:研究人員將生物傳感器的靈敏度提高了一百萬倍!
    納米科學：研究人員將生物傳感器的靈敏度提高了一百萬倍！凱斯西儲大學的物理學家和工程師開發出一種基於納米結構超材料的光學傳感器，其靈敏度比目前最好的光學傳感器高100萬倍，能夠在高度稀釋的溶液中識別單個輕質分子，他們的目標是：為腫瘤學家提供一種檢測循環癌細胞產生的單分子酶的方法。
  • 大連化物所基於酶單分子納米膠囊技術的生物傳感器研究獲進展
    近日，中國科學院大連化學物理研究所生態環境評價與分析研究組研究員盧憲波、陳吉平團隊研發的基於酶單分子納米膠囊（SMENs）技術的生物傳感器取得新進展，酶傳感器的熱穩定性、有機溶劑耐受性、酸鹼耐受性、存儲穩定性等核心性能實現質的提高，率先將SMENs技術應用於分析和生物傳感領域。
  • 科學網—生物傳感器「即時檢測」還有多遠
    未來十年，生物傳感器的發展不再是像智能手錶或者健身手環那樣，而是通過3D列印技術實現個性化的需求。 ■羅奇斌 Apple Watch發布，最吸引眼球的賣點莫過於生物傳感器，那麼生物傳感器的「即時檢測」（POCT）到底離我們還有多遠？
  • 生物傳感器比你更「懂你」
    傳感器的跨界應用，對生物傳感器的需求能做到無縫切入，將是未來的趨勢。未來10年內「即時檢測」的潮流會到來。生物傳感器的物理形態和應用情景將實現個性化。近20年來，生物親和傳感器的技術取得突破，以表面等離子體和生物晶片為標誌的生物傳感器掀起第二場高潮。緊接著，微型生物傳感器、納米生物傳感器、親和生物傳感器、雜合生物傳感器以及生物晶片接踵而至。經過半個多世紀的發展，關於生物傳感器的定義基本形成，簡單來說，生物傳感器充當著一個接收器和轉換器的角色。主要體現在以下三個方面：首先，感受。
  • 一篇文章看懂納米傳感器所有「貓膩」
    (2)利用一些納米材料的巨磁阻效應，已經研製出了各種納米磁敏傳感器　　(3)在光纖傳感器基礎上發展起來的納米光纖生物傳感器　　隨著微機電技術和微納材料技術的發展，使得納米傳感器向著超微型化、智能化方向迅速發展，納米級機器人傳感器已經可以通過血液注入的方式進入人體，對人體的生理參數進行實時監測，並有望對於癌變細胞、致病基因進行靶向精確治療。與傳統傳感器相比，納米傳感器還可具有自供電能力、從環境中收集光輻射和電磁輻射能量的能力。　　成本低。
  • 湖南高校研發促進病原體高效檢測的石墨烯生物傳感器
    這對全人類的身心健康、社會秩序、經濟發展帶來了嚴重影響。截至北京時間7月30日，據世界衛生組織發布的實時統計數據，全球累計新冠肺炎確診病例超過1655萬例，死亡人數達65萬，並且這些數據仍在不斷攀升。在控制病原體引發的流行病傳播過程中，能否在第一時間實現高效檢測和有效隔離是阻止疫情擴散的關鍵。因此，針對病原體(細菌、病毒等)發展有力的檢測技術顯得十分重要。
  • 用螢光納米傳感器檢測細菌
    他們使用螢光納米傳感器比現有方法更快更容易地追蹤病原體。傳統的細菌檢測方法需要採集組織樣本進行分析。塞巴斯蒂安·克魯·古恩和他的團隊希望通過使用微型光學傳感器直接在感染部位觀察病原體，消除採集樣本的需要。螢光在細菌分子存在時發生變化該傳感器是基於直徑小於1納米的改性碳納米管。