基因传感器
生物化学与分子生物学术语
‌基因传感器‌,也称为DNA传感器,是一种利用DNA作为敏感元件的传感器。它通过换能器将DNA与DNA、DNA与RNA以及DNA与其他有机无机离子之间的相互作用转化为可检测的光、电、声波等物理信号‌。基因传感器的主要应用领域包括基因诊断、环境监控和药物研究‌。
产品介绍
DNA传感器以DNA为敏感元件,通过换能器将DNA与DNA、DNA与RNA与DNA与其它有机无机离子之间的作用的生物学信号转变为可检测的声波等物理信号。近年来,DNA传感器在基因诊断、环境监控药物研究等领域的应用研究受到广泛重视。
产品种类
电化学式基因传感器是以电极为换能器,也就是将ssDNA探针固定在金电极、碳糊电极或玻璃电极等表面上,然后浸入含有目标ssDNA分子的溶液中,此时电极上的ssDNA探针与溶液中的互补序列的目标DNA单链分子杂交。
质量基因传感器
质量式基因传感器是以石英晶体振荡器(QCM)为换能器,与电化学基因传感器一样,也是将单链的DNA探针固定在电极表面上,然后浸入含有被测目标ssDNA分子的溶液中,当电极上的ssDNA探针与溶液中的互补序列的目标ssDNA分子杂交,QCM的振荡频率就会发生变化。ssDNA探针在电极上固定的方法与电化学基因传感器的方法一样。QCM基因传感器可以进行定量分析,可以做到定量固定ssDNA探针,定量检测杂交目标dsDNA。QCM是一种非常灵敏的质量传感器,可以检测到亚纳克级的物质。晶体的振荡频率随电极上的质量的增加而减少。
SPR基因传感器
光学方法是最成熟和最好的生物敏感技术,因为它有两个最重要的优点:非破坏性和高灵敏度。一个特别的技术就是表面等离子体谐振(SPR)生物敏感技术。SPR作为换能器,其对基因敏感的原理仍然如电化学式或QCM式基因传感器一样,只不过检测的信号为光学信号,DNA杂交会引起反射光的光强度变化或角度变化。
产品应用
现代医学研究证明,人类疾病都直接或间接地与基因有关。从这个意义上讲,所有的疾病都可视为基因病或遗传病。疾病与基因的关系还是生物医学研究的主题,基因传感器的研究与应用必然会促进这方面的研究,对揭示基因与疾病的关系起到推动作用。
一些基因传感器已应用到了医学临床对疾病的诊断的研究中,比如,利用QCM通过对肝炎病毒PCR产物的检测诊断肝炎,对p53基因检测诊断癌症等。基因传感器可用于对环境的监测,检测环境中的生物病菌等。在军事上的应用更是重视的研究项目。由于基因工程的研究成果为生物武器的研究开辟了新的领域――基因武器,便携、快速、灵敏的基因传感器可以发挥重要作用。
参考资料
最新修订时间:2024-10-29 17:35
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