摘要：谷胱甘肽几乎存在于身体的每一个细胞,是细胞内重要的调节代谢物质,对维持人体内正常的免疫系统及生化防御体系不可或缺,实时快速地实现谷胱甘肽的检测对疾病的监控以及早期诊断治疗具有重要意义。基于双硫键的荧光传感器可对细胞内谷胱甘肽实现荧光检测,响应迅速,灵敏度高,得到了研究人员的普遍关注。基于双硫键的荧光传感器不仅可通过荧光强度实现对谷胱甘肽的荧光检测,近年来还实现了对谷胱甘肽的比率荧光检测,避免了生物体内背景荧光的干扰。但是大多数荧光传感器在生物体内检测没有靶向性并且只能单纯地实现硫醇含量的荧光检测,而在硫醇含量远超过正常细胞的肿瘤细胞内,更迫切需要实现的是在诊断后实现肿瘤治疗。近年来,研究者们在这方面做了大量的工作,并取得了丰硕的成果,经过巧妙设计将基于双硫键的荧光传感器与抗肿瘤药物、肿瘤细胞靶向单元有机结合,实现了集诊断与治疗为一体的、基于双硫键的荧光传感器。该类荧光传感器若要同时实现荧光信号诊断与靶向肿瘤释放药物,四个重要的元素不可或缺:(1)荧光信号;(2)可切断的连接;(3)靶向配体;(4)抗肿瘤药物。这类荧光传感器设计关键就是可切断的连接,而双硫键在肿瘤细胞内高浓度的谷胱甘肽环境中能够实现双硫键的断裂,成为设计的核心环节。当双硫键断裂后可实现抗肿瘤药物(如喜树碱、阿霉素、胞苷和顺铂等)的释放。通过引入性能优异的荧光发色团可实现双硫键断裂前后荧光信号的变化,为降低对生物体的损伤,近红外荧光团如氟硼吡咯和菁类等荧光团受到了更多的关注。靶向配体则选择了叶酸、半乳糖、维生素等局部定位基团靶向肿瘤细胞,靶向性的提高极大降低了药物的副作用。近年来该领域发展迅速,不仅能实现靶向肿瘤释放药物的个性化治疗,还可以通过双硫键断裂前后的荧光信号来监测药物释放过程。本综述重点总结了近年来基于双硫键切断基础上设计的各种荧光传感器以及靶向肿瘤的药物输送系统进展,并简单阐述了其在生物成像、药物输送等领域的应用,以进一步加深对细胞摄取以及药物释放机制的理解,促进细胞内荧光检测传感器以及药物输送系统的分子设计进一步发展。

摘要：时间分辨荧光生物标记作为一种灵敏的非放射性标记技术,在科研及医疗机构已获得广泛应用。传统的时间分辨荧光标记以稀土螯合物作为分子探针,存在着光化学稳定性差、长期生物毒性以及价格昂贵等缺点。稀土掺杂无机纳米晶因其优异的光化学与光物理性能,是目前普遍看好且有望成为替代稀土螯合物的新一代时间分辨纳米荧光探针。利用稀土纳米探针的长寿命发光,结合时间分辨探测技术,可以有效抑制短寿命的背景荧光干扰,显著提高生物检测的灵敏度和信噪比。本文系统地介绍了稀土掺杂无机纳米晶独特的发光性能及其作为时间分辨纳米荧光探针在疾病标志物体外检测方面的最新研究进展,并对该领域的未来发展方向和趋势进行了深入探讨。

摘要：超材料作为一种具备超常物理性质的人工复合材料,能够突破常规材料的限制,为设计先进功能材料开辟一种全新的思路。太赫兹波由于具有光子能量低、对生物物质无电离损害和分子指纹谱等特性,通过与超材料结合,可实现对生物物质高灵敏检测,越来越受到国内外学者的广泛关注。本文总结了近几年来太赫兹超材料传感器在生物分子和细胞检测领域上取得的进展,首先介绍了太赫兹超材料传感器的传感原理和性能指标,其次从超材料结构设计、衬底选择、以及与微流控和新材料结合等方面阐述了太赫兹超材料传感器在生物检测领域的发展。通过对超材料结构进行优化、采用低介电常数薄型衬底、结合微流控技术或在传感器上粘附新材料涂层,可进一步提高超材料传感器的灵敏度,并丰富其在生物医学检测上的功能。最后,对太赫兹超材料传感器的发展趋势和前景进行了展望。

摘要：DNA纳米结构因其可编程性、自主设计性和良好的生物相容性,在生物医学领域显示出巨大的应用潜力. DNA纳米花(DNA nanoflower,DNF)作为一种独特的DNA-有机无机杂化纳米结构,在近几年内引起了相当多的关注.其矿化的无机内核不仅有助于维持DNA的稳定性,还提供了金属离子的辅助矿化功能.其中DNF凭借其高密度的核酸序列和良好的载荷能力,可高效装载药物、荧光探针、酶及核酸适配体等功能性分子.此外,还可通过控制反应条件调节纳米颗粒的尺寸,实现在不同生理环境下的高渗透、长滞留效应,进而应用于生物医学的多个领域.综述了DNF的合成及其生物医学应用.首先简要介绍了DNF的合成方法以及合成条件的控制;其次总结了工程化的DNF在生物检测、生物成像和药物治疗方面的应用;最后,讨论了DNF在生物医学应用中的挑战并对其在实际临床的应用进行展望.未来基于DNF更广泛的生物医学发展有待研究人员们的探索.

摘要：膜具有保护、支撑、分散和分离的功能,通过表面修饰和接枝/负载选择性配基或催化剂等可赋予膜更多的功能,因此膜技术在生物检测中的应用越来越广泛,其发挥作用的方式和途径也极其多样化。对功能膜的理性设计可以满足生物检测过程中不同环节的需求,包括生物样品的前处理、制备、响应和传感等。文中简述了分离膜的功能化方法,并对目前膜技术在样品制备和检测过程中的应用以及多功能膜集成的研究进行综述。通过梳理面向生物检测的功能膜设计、制备和应用研究进展,以期更好地发挥膜材料结构和功能的优势,构建更加"适应"检测环境的高效、稳定检测平台。

摘要：利用玻璃毛细管,发明了一种新型用于生物检测纳米孔的制备方法.实验表明,在玻璃毛细管内壁包埋石蜡层,通过加热玻璃微管的局部,可以拉制形成直径约50 nm的纳米孔.研究表明,制备玻璃纳米孔的关键步骤是控制吸附在内壁上的石蜡层的厚度,这直接影响纳米孔的直径.利用制备的纳米孔,我们已经成功地在实验中检测出生物分子,表明此种方法制作的玻璃纳米孔可以进行生物检测.通过这种方法可快速廉价地制作玻璃纳米孔,提供了一种替代硅技术制作纳米孔的技术.

摘要：共轭聚合物具有强的光捕获能力,可用来放大荧光传感信号,大大提高检测的灵敏度。基于共轭聚合物的新型生物传感体系对于阐明生物体系中的信息传递,特别是对疾病的早期诊断方面具有重要的应用前景。水溶性聚芴衍生物由于具有很好的化学和热稳定性、高的荧光量子产率以及C9位易于修饰等特性,近年来在生物传感领域得到了广泛应用。本文简要介绍了水溶性聚芴衍生物的设计与合成、荧光信号放大机制以及在生物检测方面的应用,最后对该领域未来发展趋势进行了展望。

摘要：为了完成生物检测实验中待检测微球的单列通过,基于流式细胞仪的技术原理,设计了一种微流体聚焦芯片,并利用Intellisuite软件对聚焦进行仿真和设计。用微浇铸方法制作基于聚二甲基硅氧烷的微流控芯片,并采用插针式封接,提高了芯片成品率。通过实验制作芯片,并将它应用于测试,成功地实现了直径为10μm的悬浮待检测微球呈单列顺序排列。

摘要：酶是自然界经过长期进化而产生的生物催化剂,天然酶作为大分子蛋白具有催化效率高、专一性强、作用条件严格的优点,被广泛应用于生物医学中。但同时它亦存在纯化难、易失活、不易储存和价格昂贵的问题。设计一种像酶那样具有高度催化功能和特异性的化合物,是科学界一直追求的目标。

摘要：综述了环介导等温扩增(LAMP)技术的原理、引物设计、方法创新、应用、技术特点等,并指出了LAMP技术的优点及可能存在的问题。