基于电磁变化的细胞生物信息传感器2022-12-13 08:49:19
悬臂梁是微机电系统传感器中常见的结构。在细胞信息检测领域,它的一个典型应用是作为AFM显微镜探针测量力学信息。除此之外,悬臂梁传感器通过与MEMS结合被用于DNA、病毒、磁场、蛋白、细胞温度等信息测量。一般来说,由微悬臂梁表面的相互作用引起的表面应力增加会提高信噪比, 从而提高微悬臂梁传感器的灵敏度和可靠性。Zhao等基于此策略通过修改传感器上的受体配置来改善表面应力信号的增加, 在同一传感器上将孔雀石绿的检测限提高了一个数量级。巨磁阻效应是Fert等于1988年首次从由交替的铁磁和非磁导电层组成的多层结构中发现的。GMR传感器基于GMR效应,微小的磁场改变可使其电阻值发生变化。通过磁性纳米颗粒标记, GMR可以对多种细胞生物信息进行检测。在外加磁场的作用下这些被捕获的磁性纳米颗粒产生的杂散场会干扰GMR生物传感器自由层的局部磁化,从而导致传感器的电阻发生变化,实现对目标分析物的定量检测。Bayin等开发了一种基于GMR传感系统的横向流动免疫分析方法,用于定量检测抗SARS-CoV-2 IgM和IgG。该方法无需大型仪器设备,可在10min内获得可靠的检测结果,IgM和IgG的检测限分别可达10和5ng/mL,对于帮助医生了解患者的感染史并提供治疗非常有意义。
温度是生命过程中的一个重要因素,热能传递参与生物体内的所有生理活动并表现为温度的变化。目前对于细胞温度测量的方法主要依靠纳米荧光材料,基于光学信号变化获取温度信息。相比较于荧光探针,基于热电偶、热电阻原理的电学温度传感器不受光漂白、离子干扰等因素影响, 获取数据更加稳定可靠。
出自《细胞生物信息学及技术》作者顾宁,王方旭,李艳。
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