针对血糖尿糖的快速和高灵敏SERS双功能检测芯片的研制文献综述

 2022-09-18 16:49:20

  1. 文献综述(或调研报告):

1.基于葡萄糖氧化酶(GOx)的葡萄糖传感器

1.1电化学传感器

葡萄糖是主要的生命过程特征化合物,它的分析与检测对人类的健康以及疾病的诊断、治疗和控制有着重要意义。因此,葡萄糖传感器的研究一直为化学与生物传感器研究的热点。其中葡萄糖电化学传感器是最早研制的生物传感器[1]。最常见的葡萄糖电化学传感器是基于传统的电化学方法的葡萄糖传感器是通过葡萄糖氧化酶将葡萄糖转化为葡萄糖酸和过氧化氢所引起的电极上电信号的变化而进行的葡萄糖测定。

1962 年,Clark 和 Lyons 基于以氧为中继体的电催化原理,首次提出葡萄糖酶电极的概念[2],1967 年 Updike 和 Hicks 研制出世界上第一支葡萄糖氧化酶电极[3],用于定量检测血清中葡萄糖含量。此后,酶生物传感器引起了各领域科学家的高度重视和广泛研究,得到了迅速发展。在这一传感器中葡萄糖浓度与产生的 H2O2存在当量关系,通过检测H2O2可得葡萄糖浓度,并且对H2O2的检测较为简单,有利于装置的小型化。该法利用了酶具有专一性高、反应速度快的特点。然而,基于酶的葡萄糖电化学传感器却存在许多不足,例如,酶的活性受到周围环境包括温度、湿度及化学环境的影响容易失活;酶在使用和储存过程中也容易失活,而在实际应用中受到了一定的条件限制。

1.2光学传感器

光学检测法因为具有灵敏度高,选择性好,重现性好等优点,在葡萄糖检测中得到了广泛应用。光学传感器使用可变频率的光来利用不同的相互作用来检测葡萄糖具有葡萄糖分子的光的特性以浓度依赖的方式[4]。相比传统的葡萄糖传感器,光学传感器受益于缺乏电磁简单的设计和处理以及低成本。光学传感器的小型化很容易实现不影响性能并显着减少排斥反应。显然,光学传感技术可以为更成熟的电化学传感器提供有趣的替代方案并将有助于提高CGM系统设计,成本和材料的灵活性用过等[5]。基于这种光学传感技术,众多基于光学的CGM系统已经开发出诸如荧光,红外吸收光谱和拉曼光谱。

2.基于微流控芯片的SERS检测

2.1微流控芯片

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