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压电石英晶体生物传感器及其应用研究进展
压电石英晶体生物传感器是利用压电石英晶体振荡频率对晶体表面质量负载和表面性状如密度、粘度、电导、介电常数等的高度敏感性与生物识别分子的高度特异性相结合发展起来的一种新型传感器.它具有灵敏度高、特异性好;操作简单,不需任何标记;检测速度快,成本低廉;仪器体积小,重量轻,能实时检测等特点.特别适用于临床实验诊断、环境监测、食品卫生检验、工业生产实时监测等野外流动作业和在线检测.本文就压电石英晶体生物传感器的原理、基本结构、特点及其应用等方面进行综述.
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快速检测HIV(1+2)抗体压电免疫传感阵列的研制
为研制快速检测HIV(1+2)压电免疫传感器阵列,设计了压电免疫传感器阵列基体,采用吸附-交联法将HIV(1+2)C1抗原固定在镀银石英晶体表面,运用洁净空气条件下的动态检测技术,设计测量体系,分别对标准质控物和临床血液样品进行检测.HIV(1+2)压电蛋白芯片检测的线性范围为0.01～2 NCU/ml,检测灵敏度、特异性和符合率分别为91.7%、93.3%和92.7%.
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一种检测低内毒素浓度的传感器
内毒素(ET)是造成内毒素血症及并发症的因子,准确检测其浓度对于合理诊治该类疾病具有重要意义.利用石英晶体的液体阻尼效应,开发了一种用于检测水中内毒素含量的压电生物传感器.实验结果表明,传感器的大频移值与内毒素浓度(0.1 pg/ml～10 ng/ml)的对数值以及频移曲线中d(Δf)/dtmax出现时刻与其浓度(0.01 pg/ml～10 ng/ml)对数值都存在很好的线性关系.后者较前者具有测量时间缩短和低检测限下降的优点.与传统的检测方法相比具有简单、定量性好、自动化程度高和低检测限低的优点.
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石英晶体传感器用于血浆黏度检测
利用液体阻尼效应压电石英晶体传感器原理,开发了一种用于血浆黏度测量的生物传感器.阐述了该传感器的检测原理.实验表明,传感器的大频移值与血浆黏度与密度的乘积的平方根值存在很好的线性关系.与现行的方法相比具有简单、灵敏、在线等优点.
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梅毒快速检测压电免疫传感阵列的研制
目的 研究压电免疫传感器阵列用于梅毒快速检测的可行性.方法 采用吸附-交联法将梅毒基因工程重组抗原固定在镀金石英晶体表面,以5% 聚乙二醇6000作为反应加速剂,运用以高效空气过滤器、空气干燥器和流量控制电路组成的洁净空气条件下的动态检测技术,检测90份临床血液样本,并与ELISA法检测结果比较.结果 压电免疫传感阵列快速检测与ELISA检测比较,梅毒抗体的阳性、阴性血清的检出符合率分别为90%(27/30)和100%(60/60),压电免疫传感阵列在4 ℃空气密封袋中至少可保存3周性能不变.结论 免疫传感阵列检测梅毒螺旋体抗体,具有灵敏度高、特异性好,检测速度快等特点,为野外作业下的献血者血液快速筛查分析提供了一种新的选择.
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压电石英晶体传感器对血浆纤维蛋白原检测的实验研究
目的:建立压电石英晶体传感器检测血浆纤维蛋白原(Fib)方法.方法:采用AT切向、基频10MHz的银膜石英晶体作为压电元件:观察血浆凝集过程中晶体振荡频率的变化,确定血浆凝集反应的起点和终点.建立"浓度-时间"标准曲线,并检测64个临床标本.结果:(1)纤维蛋白原试剂加入反应体系后,晶体振荡频率变化呈前后两点凝集峰再缓慢降低达到平稳,计算两点之间的时间即为血浆凝集时间."浓度-时间"标准曲线线性关系良好.(2)该方法的检测结果与STAGO磁珠法的相关性好,γ＝0.91.结论:压电石英晶体传感器检测血浆纤维蛋白原,血浆凝集反应起点和终点确定方便、可靠,且操作简单、快速,成本低廉,检测结果准确,是一种敏感性高、重复性好的血浆纤维蛋白原检测新方法,可用于常规检测.
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凝血传感器检测血浆凝血因子Ⅷ的影响因素分析及临床应用研究
目的 研究凝血传感器在检测血浆凝血因子Ⅷ过程中的影响因素,确立佳的检测条件并应用于临床研究.方法 ①用AT切向、基频10MHz的银膜石英晶体作为压电元件;②观察在相对湿度50%±2%,缓冲稀释液放置室温29±2℃,缓冲稀释液4℃冰箱内放置5 min,缓冲稀释液37℃水浴箱内放置5 min,标准血浆1∶20稀释的频率变化;③分别观察室温20±2℃,相对湿度61%±2%和38%±2%,标准血浆1∶20稀释的频率变化;④整个检测系统置于室温34±2℃,相对温度48%±2%的环境中用压电石英晶体凝血传感器检测缓冲稀释液配制的1∶10,1∶15,1∶20,1∶25,1∶30和1∶40标准血浆,观察凝集反应的全部过程;⑤随机抽取西京医院住院病人凝血功能检查的常规标本50例,一份用压电石英晶体凝血传感器检测血浆FⅧ活性,另一份用STAGO全自动凝血分析仪同时做平行检测.结果 ①结果显示温度决定反应时间的长短,反应时间由于温度上升而缩短;反应环境湿度大,反应过程充分,反应频率稳定;反应环境湿度小,反应过程不充分导致反应时间缩短.反应时间随着血浆浓度增大而缩短,且随着FⅧ的活性降低而增加,反应过程中因血浆浓度的不同,频率的变化也各不相同.②将检测系统放置室温为34±2℃、相对湿度48%±2%的环境,检测池加入乏Ⅷ血浆、活化部分凝血活酶时间试剂、待测血浆混匀,待频率稳定后,加入CaCl2于检测池,观察反应频率,加样后频率下降的起点为血浆凝集反应的起点T1,频率上升、下降,稳定的起始点为反应的终点T2,计算两点的时间即为反应时间T=T2-T1,查标准曲线得血浆凝血因子Ⅷ的活性.③用该方法检测50例临床标本所得平均血浆凝血因子Ⅷ活性为107.4%,STAGO磁珠检测法检测50例临床标本所得平均血浆凝血因子Ⅷ活性为102.0%,该方法的检测结果与STAGO磁珠检测法的相关性好(r＝0.948).结论 凝血传感器检测血浆凝血因子的适温度为34±2℃、相对湿度48%±2%,压电石英晶体传感器检测血浆凝血因子Ⅷ是一种实时在线检测的方法,反应的起点和终点的判别方便、可靠、准确,并可用于临床检测.
