本书介绍了核酸生物传感器的最新进展,主要包括传感器基础知识、核酸生物传感器介绍、电化学核酸生物传感器、荧光分析核酸生物传感器、比色分析核酸生物传感器、电化学发光核酸生物传感器、核酸生物传感器的其他分析技术、纳米材料在核酸生物传感器中的应用及核酸生物传感器中的信号放大技术等内容。本书在介绍作者科研成果外,紧密联系核酸生物传感器发展前沿,尽量向读者展示核酸生物传感器的研究现状。
目 录
第一章 概述 …………………………………………………………………………… 001
1.1 生物传感器/001
1.1.1 组成与原理/002
1.1.2 常见类型/004
1.2 核酸化学/004
1.2.1 组成与结构/005
1.2.2 性质与功能/012
1.2.3 功能核酸/016
1.3 核酸生物传感器简介/022
第二章 电化学核酸生物传感器 …………………………………………………… 028
2.1 电化学核酸生物传感器原理/028
2.2 信号增强型电化学核酸生物传感器/032
2.2.1 信号增强标记型/032
2.2.2 信号增强非标记型/036
2.3 信号减弱型电化学核酸生物传感器/037
2.3.1 信号减弱标记型/037
2.3.2 信号减弱非标记型/040
2.4 构象转换型电化学适体传感器/044
第三章 荧光分析核酸生物传感器………………………………………………… 055
3.1 荧光分析简介/055
3.2 荧光核酸生物传感器的构建原理/056
3.2.1 发光机制/056
3.2.2 常用荧光物质/060
3.2.3 荧光分析核酸生物传感器信号采集与输出/067
3.3 荧光核酸生物传感器基本类型/069
3.3.1 标记型荧光核酸生物传感器/069
3.3.2 非标记型荧光核酸生物传感器/074
第四章 比色分析核酸生物传感器………………………………………………… 084
4.1 比色分析简介/084
4.2 基于金纳米颗粒的比色分析核酸生物传感器/085
4.2.1 无酶放大的AuNPs比色分析核酸生物传感器/085
4.2.2 有酶放大的AuNPs比色分析核酸生物传感器/086
4.3 基于过氧化酶的比色分析核酸生物传感器/091
4.3.1 基于HRP催化的比色分析核酸生物传感器/092
4.3.2 仿HRP催化的比色分析核酸生物传感器/092
4.4 其他类型比色分析核酸生物传感器/094
第五章 基于血糖仪的核酸生物传感器 ………………………………………… 099
5.1 基于血糖仪构建生物传感策略的原理/099
5.2 基于血糖仪检测非葡萄糖靶标的信号转导/100
5.2.1 通过蔗糖转化酶将蔗糖转化为葡萄糖/101
5.2.2 通过淀粉酶将直链淀粉转化为葡萄糖/104
5.2.3 血糖仪生物传感器中的其他信号转导方式/106
5.3 血糖仪生物传感器中的信号放大技术/108
5.3.1 利用纳米材料进行信号放大/108
5.3.2 利用核酸反应进行信号放大/108
5.3.3 利用脂质体包封进行信号放大/109
5.3.4 利用水凝胶捕获进行信号放大/110
5.3.5 利用DNAzyme进行信号放大/110
5.3.6 利用生物素 亲和素反应进行信号放大/111
5.4 血糖仪生物传感器应用于不同目标分子的识别与分析/111
5.4.1 血糖仪生物传感器用于金属离子的识别与分析/112
5.4.2 血糖仪生物传感器用于小分子的识别与分析/113
5.4.3 血糖仪生物传感器用于蛋白质的识别与分析/114
5.4.4 血糖仪生物传感器用于核酸的识别与分析/116
5.4.5 血糖仪生物传感器用于细胞和细菌的识别与分析/118
第六章 核酸生物传感器的其他分析技术 ……………………………………… 128
6.1 电化学发光核酸生物传感器/128
6.1.1 检测核酸/132
6.1.2 检测蛋白质/134
6.1.3 检测小分子/137
6.1.4 检测金属离子/139
6.1.5 检测细胞或细菌/141
6.2 表面等离子体共振核酸生物传感器/142
6.3 压电核酸生物传感器/149
第七章 纳米材料在核酸生物传感器中的应用 ………………………………… 159
7.1 纳米材料概述/159
7.1.1 纳米材料的性质/159
7.1.2 纳米材料的类型/160
7.1.3 纳米材料与核酸生物传感器/163
7.2 基于金属纳米材料的核酸生物传感器/164
7.2.1 基于金纳米颗粒的核酸生物传感器/164
7.2.2 基于银纳米颗粒的核酸生物传感器/165
7.2.3 基于铂纳米颗粒的核酸生物传感器/166
7.3 基于纳米氧化物的核酸生物传感器/166
7.3.1 基于Fe3O4磁性纳米粒子的核酸生物传感器/167
7.3.2 基于氧化硅纳米粒子的核酸生物传感器/167
7.3.3 基于其他类型纳米氧化物的核酸生物传感器/168
7.4 基于碳纳米材料的核酸生物传感器/168
7.4.1 基于碳纳米管的核酸生物传感器/169
7.4.2 基于石墨烯及其氧化物的核酸生物传感器/169
7.5 基于量子点的核酸生物传感器/171
7.6 基于其他类型纳米材料的核酸生物传感器/171