核酸生物传感器原理及应用

基于核酸的生物传感器近年来发展迅速，尤其是以功能核酸为基础构建的各种核酸生物传感技术在临床诊断、食品安全、环境监测等领域应用广泛，有必要进行深入梳理。本书结合作者多年来的研究成果，对近年来核酸生物传感器的发展前沿进行了归纳总结，符合我国注重食品安全、环境保护以及人民生命健康的大背景。

基于核酸的生物传感器近年来发展迅速，尤其是以功能核酸为基础构建的各种核酸生物传感技术在临床诊断、食品安全、环境监测等领域应用广泛，有必要进行深入梳理。本书结合作者多年来的研究成果，对近年来核酸生物传感器的发展前沿进行了归纳总结，有助于分析化学尤其是生物传感与生化分析研究领域的科研工作者了解核酸生物传感器领域的进展和前沿，并为相关科研工作者发展新型核酸生物传感器提供指导。本书介绍了核酸生物传感器的近期新进展，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

张松柏，男，1982年生，湖南邵阳人，中共党员，教授，博士，硕士生导师。博士毕业于湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室分析化学专业，先后在中南大学做博士后研究，在福州大学和美国伊利诺伊大学香槟分校访学。现为湖南文理学院化学与材料工程学院副院长，化学与材料工程学院教工党支部全国党建工作样板支部书记，中国化学会高级会员，湖南省化学化工学会常务理事，湖南省121创新人才工程第三层次人选，湖南省普通高校青年骨干教师，湖南文理学院优秀教师、师德标兵。

"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
第八章 核酸生物传感器中的信号放大技术 …………………………………… １７９
８．１ 热循环ＰＣＲ扩增信号放大技术／１７９
８．２ 等温核酸扩增信号放大技术／１８４
８．２．１ 滚环扩增／１８４
８．２．２ 环介导等温扩增／１９１
８．２．３ 解旋酶依赖性扩增／１９３
８．２．４ 链置换聚合／１９５
８．３ 无酶核酸扩增信号放大技术／１９８
８．４ 基于ＤＮＡｚｙｍｅ的信号放大技术／１９９
８．５ 基于纳米材料的信号放大技术／２０３
后记 ……………………………………………………………………………………… ２０９"