杂交链式反应技术在生物传感器中应用研究进展

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摘要: 杂交链式反应技术（HCR）作为一种新型的核酸信号扩增方法得到了广泛关注。HCR在生物传感器中应用广泛，它能显著提高传感器检测的灵敏度，并可在无酶的条件下实现DNA的扩增。本文介绍了HCR技术在生物传感器中的主要应用领域，包括在电化学生物传感、荧光生物传感、比色生物传感、蛋白质互相作用研究以及拉曼光谱等方面的应用。本文对HCR在生物传感器中应用的发展现状进行了深入细致的分析，并对其应用发展前景作出展望。51696

毕业论文关键词：杂交链式反应；生物传感器；信号放大

Research Progress of the Application of Hybridization Chain Reaction in Biosensors

Abstract: As a novel nucleic acid signal amplification technology, Hybridization chain reaction (HCR) has received widespread attention. HCR has found wide application in biosensors, which can significantly improve analytical sensitivity of biosensor, and accomplish DNA amplification without enzyme. This article introduces several application fields of HCR in biosensors, including: electrochemical biosensors, fluorescence biosensors, colorimetric biosensors, research of protein interaction and Raman spectrum．We have made a detailed analysis in recent progress of HCR applications in biosensors, and make an outlook for the prospect of its applications.

Key Word: Hybridization chain reaction; Biosensors; Signal amplification

摘要 1

引言 1

1 HCR在电化学生物传感器中的应用研究 3

1.1 基于HCR的电化学生物传感器检测核酸和基因突变 3

1.2 基于HCR的电化学生物传感器检测生物小分子 4

1.3 基于HCR的电化学生物传感器检测蛋白质 5

1.4 基于HCR的电化学生物传感器检测金属离子 5

1.5 基于HCR的电化学免疫传感器 6

2 HCR在荧光生物传感器中的应用研究 7

2.1 基于HCR的荧光生物传感器检测核酸 7

2.2 基于HCR的荧光生物传感器检测生物小分子 8

2.3 基于HCR的荧光生物传感器检测金属离子 8

2.4 基于HCR的荧光生物传感器检测蛋白质 9

2.5 基于HCR的荧光生物传感器检测核酸酶 9

3 HCR在比色生物传感器中的应用研究 9

3.1 基于HCR的比色生物传感器检测核酸 9

3.2 基于HCR的比色生物传感器检测蛋白质 10

4 基于HCR的生物传感器在蛋白质互相作用研究上的应用 10

5 基于HCR的生物传感器在拉曼光谱上的应用 11

6 结论 12

参考文献 12

致谢 16

杂交链式反应技术在生物传感器中的应用研究进展

引言

生物传感器（biosensor），是一种将其浓度转为电信号进行检测且对生物物质敏感的现代传感技术仪器。作为一门多学科交叉的技术，生物传感器在反应过程中，不仅伴随着物理信号的变化，还包含着化学信号的改变。这些信号经过转换器可以转换成电或者光信号，转换后，通过信号处理器，处理和输出信号，即可检测目标物。生物传感器灵敏度高，选择性好，并且具有低成本和分析速度快等优点，受到分析化学工作者的广泛青睐，在很大程度上推动了分析化学的发展。与传统的分析方法不同的是，生物传感器在检测方面，不仅表现出超强的专一性，较快的分析速度，而且其准确度高，操作也较为简单。目前，生物传感器在环境监测、生物医学及食品工业方面得到了广泛应用。此外，生物传感器还被广泛应用在日常生活以及生产和科研等基础研究中。