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oe1(光电查) - 科学论文

26 条数据
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  • 基于纳米材料的光学和电化学组胺传感：进展与展望

    摘要： 组胺被公认为全球海洋食物中毒暴发的主要致病因子，通常由细菌组氨酸脱羧酶对食物中的组氨酸进行脱羧作用形成。通过检测不同食品中的组胺含量，可评估食品质量并作为良好生产规范与保存状态的指标。美国食品药品监督管理局（FDA）将50 ppm（50 mg/kg）组胺含量定为鱼类腐败的化学判定标准。摄入超过安全限值的组胺食品可能引发严重健康问题。 目前已开发多种食品组胺检测方法。传统检测技术包括薄层色谱法、毛细管区带电泳、气相色谱、比色法、荧光法、离子迁移谱、高效液相色谱及酶联免疫吸附试验（ELISA），这些方法虽能实现组胺的灵敏选择性检测，但存在多步骤样品处理、依赖昂贵精密仪器等缺陷，限制了其仅限实验室应用。 为克服传统方法局限，各研究团队开发了新检测策略?；谀擅撞牧系淖榘反屑际跻蚓哂懈吡槊舳?、特异性、现场适用性、低成本及易操作性，在各类食品组胺检测中展现出显著测量准确性。本综述重点讨论了基于光学（荧光、表面增强拉曼光谱SERS、局域表面等离子体共振）和电化学（阻抗、伏安法、电位法等）检测原理的纳米材料组胺传感技术，同时分析了该领域研究的优势、不足及未来发展方向。

    关键词： 光学传感器、纳米传感器、纳米粒子、食品质量控制、电化学传感器、组胺

    更新于2025-09-22 20:33:52

  • 用于水和湿度发光检测的纳米材料

    摘要： 由于水或湿度的检测在化学工业及其他领域具有重要意义，其快速灵敏的检测方法引起了广泛关注。纳米技术为构建各种用于检测水或相对湿度（RH）的发光纳米传感器提供了潜在工具。本综述介绍了不同发光纳米材料（即发光铜纳米簇、碳量子点、金属-有机框架、共价有机框架及其他纳米材料）在检测水和RH方面的最新进展，并讨论了相关挑战与机遇。

    关键词： 发光检测、纳米材料、湿度、纳米传感器、水

    更新于2025-09-23 03:24:36

  • 纳米触角结构的理性设计——迈向多功能传感器

    摘要： 报道了一种脂质体型纳米光极。其探针结构可实现报告染料（发色团朝向样品溶液）的定制化且自发的定位。因此，与分析物阳离子和氢离子竞争相关的发射信号（最终导致发色离子载体去质子化并使发射增强）可在传感器接触样品后立即读取，同时还能以这些传感器独有的"天"级时间尺度观测光学信号且不损失强度。"天"级时间尺度的光极信号观测能力，可用于探究所用发色离子载体组的溶剂致变色特性，并通过发色团发射最大值位置的微小变化来估算传感器与样品的接触时间。

    关键词： 脂质体、荧光法、光极、时间、纳米传感器、浓度

    更新于2025-09-24 03:46:08

  • ZnTe包覆的ZnO纳米棒：纯pn结控制的硫化氢纳米传感器

    摘要： 本研究提出双水热法作为合成ZnTe/ZnO核壳纳米棒的简便途径。通过调节p型ZnTe的包覆厚度来改变n型ZnO纳米棒中的结深，电导测量揭示了异质结结构中导电路径的变化。采用X射线衍射、透射电子显微镜和X射线光电子能谱进行的结构与化学分析证实了ZnTe/ZnO异质纳米结构的形成。本文探讨了ZnTe在ZnO纳米棒H2S气体传感中的作用，薄层ZnTe包覆所增强的传感性能证实了纳米换能器基极电阻对实现高响应特性的重要性。该复合结构在200°C以上温度还展现出优异的传感性能，具有良好的重复性、稳定性、线性度和气体选择性。

    关键词： p-n结，氧化锌气体传感器，硫化氢气体传感器，纳米传感器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于三角形金纳米柱有序阵列的八极等离子体纳米传感器用于选择性轮状病毒检测

    摘要： 基于等离子体纳米结构的技术是一个快速发展的领域，旨在成为传统诊断工具的有效替代方案。其技术发展的主要目标之一是设计能够灵敏、特异性检测水中病原体的系统。其中，轮状病毒是人类儿童病毒性肠胃炎的主要病因。本研究设计了基于局域表面等离子体共振（LSPR）传感的功能化无标记等离子体纳米传感器，用于检测超低浓度的轮状病毒。我们证明该技术能使用极小样本量（2微升）特异性检测水中低于103 PFU/mL的轮状病毒。结合针对牛疱疹病毒（BHV1）和马动脉炎病毒（EVA）的特异性测试结果，证实本设备极具潜力开发出快速、简便、高灵敏度和特异性的轮状病毒免疫检测方法。据我们所知，这是首次将LSPR纳米生物传感技术用于轮状病毒的灵敏特异性检测。

    关键词： 功能化、局域表面等离子体共振、轮状病毒、纳米传感器、等离子体

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于多个独立可调谐法诺共振的等离子体纳米传感器

    摘要： 本文提出了一种具有复合结构的新型折射率纳米传感器。该传感器由三种不同谐振器及两个侧向耦合至金属-介质-金属（MDM）波导的短截线构成。通过有限元法（FEM）数值模拟发现，该纳米传感器的透射光谱可呈现多达五个尖锐的法诺共振峰。由于各共振峰具有不同的共振机制，可通过独立调节相应结构参数实现单峰调控。此外，该纳米传感器灵敏度高达1900 nm/RIU。为实际应用需求，研究提出T型腔、环形腔与开口环腔等组件的合理化组合方案，在保持性能的同时显著缩小了纳米传感器尺寸。这些设计理念为构建紧凑型片上等离子体结构奠定了基础，可广泛应用于纳米传感器、光分束器、滤波器、光开关、非线性光子器件及慢光器件等领域。

    关键词： 金属-介质-金属（MDM）波导、纳米传感器、片上等离子体结构、法诺共振、表面等离极化激元（SPPs）

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 构建具有甲基胞嘧啶位点感知能力的单量子点纳米传感器，用于甲基转移酶的灵敏定量检测

    摘要： CpG岛甲基化在多种生物过程中发挥重要作用，包括印记基因调控、X染色体失活以及人类癌症中抑癌基因的沉默。由于DNA甲基化依赖于DNA甲基转移酶（MTase）活性，DNA MTase已成为抗癌治疗的潜在靶点。本研究首次构建了一种能感应甲基胞嘧啶位点的单量子点（QD）纳米传感器，可灵敏定量检测M.SssI CpG甲基转移酶（M.SssI MTase）。我们设计了生物素/磷酸修饰的双链DNA（dsDNA）底物，其5'-G-C-G-mC-3'/3'-mC-G-mC-G-5'位点可感应M.SssI MTase。在M.SssI MTase作用下，dsDNA底物的甲基化响应序列被甲基化并被GlaI内切酶切割，产生两个带游离3'-OH末端的dsDNA片段。在末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）作用下，多个Cy5-dATP可依次连接到dsDNA片段的游离3'-OH末端，获得生物素/多重Cy5标记的dsDNA。这些生物素/多重Cy5标记的dsDNA可在链霉亲和素包被的QD表面组装，形成QD-dsDNA-Cy5纳米结构，实现量子点到Cy5的荧光共振能量转移（FRET）。通过单分子检测即可简单量化Cy5的发射信号。通过整合甲基胞嘧啶位点感应与酶促聚合反应，该纳米传感器的灵敏度显著提升。它能检测低至2.1×10?? U/μL的M.SssI MTase，并对其他胞嘧啶MTase具有良好的选择性，还可用于MTase抑制剂筛选及复杂生物样本分析，在临床诊断和药物发现领域具有重要应用潜力。

    关键词： 甲基转移酶、量子点、5-甲基胞嘧啶、纳米传感器、单分子检测

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 数字液滴反应器中量子点的按需微流控合成

    摘要： 胶体量子点（QDs）因其尺寸依赖的光学特性展现出巨大潜力。然而，缺乏简便、精确且可重复控制尺寸与组分的合成方法，仍是其广泛应用的主要障碍。本研究报道了利用液滴微流控技术在温和溶剂和无特殊环境条件下，简单且高度可重复地合成硫化镉（CdS）与硒化镉（CdSe）量子点的方法。该技术通过两种不相溶液体间的液-液屏障构建数字液滴反应器，反应液滴易于调控且结合螺旋混合器时可显著增强混合效果，相比传统台式方法大幅缩小了尺寸分布范围。此外，基于微流控装置参数实现了量子点特性的建模预测。我们认为该方法克服了当前纳米结构合成的制造难题，这对下一代纳米传感器的研发至关重要。

    关键词： 硫化镉、硒化镉、量子点、微流控技术、纳米传感器

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 用于活细胞中Hg2+检测和细胞内成像的基因编码FRET光学传感器

    摘要： 由于汞具有潜在毒性，亟需了解其在活细胞内的摄取、转运及通量变化。传统汞离子（Hg2?）分析技术存在侵入性强、成本高且灵敏度低等缺陷。本研究开发了一种高效基因编码汞FRET传感器（MerFS），可实时检测痕量Hg2?的细胞动态。该传感器通过将周质汞结合蛋白MerP夹在增强型青色荧光蛋白（ECFP）与黄色荧光蛋白（Venus）之间构建而成。MerFS具有pH稳定性，能产生可测量的荧光信号，并对Hg2?表现出高灵敏度与选择性结合。突变体MerFS-51的表观亲和力（Kd）为5.09×10?? M，使Hg2?定量检测范围达到0.210-1.196 μM。将该传感器靶向导入大肠杆菌、酵母和人胚胎肾（HEK）-293T细胞后，可通过高响应度饱和曲线实现细胞内Hg2?浓度的动态测量，证实其在细胞体系中的应用潜力。

    关键词： 基因编码、FRET（荧光共振能量转移）、荧光蛋白、汞、纳米传感器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • ZnO网络四足体与单根纳米线的形貌及功能化对紫外检测性能的影响

    摘要： 基于半导体氧化物的纳米电子器件实现快速检测与响应，是当今研究领域中一项前沿且具有挑战性的课题。器件性能主要取决于金属氧化物纳米结构的形貌特征。本研究详细探讨了三维（3-D）ZnO纳米/微米结构网络的空间构型对室温紫外探测特性的影响。研究表明：纳米结构间多重势垒的形成、以及与德拜长度同数量级的纳米结构直径，会显著影响紫外传感性能。由此证实，由相互连接的超长线状尖端（最长达10微米）构成、且线径为50-150纳米的三维ZnO网络展现出最优紫外传感性能（在5V偏压下紫外响应比达~3100）。此外，我们通过碳纳米管（CNTs）表面功能化处理，成功将单个ZnO纳米线（直径约50纳米）的紫外传感性能大幅提升——在~60-50 mW/cm2光强下获得高响应比，同时实现~1秒的快速响应与恢复时间。这些成果为开发基于半导体氧化物网络的新一代便携式紫外辐射探测器奠定了技术基础。

    关键词： 碳纳米管、紫外光电探测器、氧化锌、器件、单个纳米结构、纳米传感器

    更新于2025-09-10 09:29:36