光电化学生物传感器的研究与应用
陈洪渊*
南京大学,南京,210093
*Email: hychen@
光电化学过程是指分子、离子以及固体物质在光的作用下,因吸收光子而使电子处于激发态继而产生电荷传递的过程。
光电化学传感是基于物质的光电转化特性而建立起来的一种新兴的检测技术。
待测物与光电化学活性物质之间的直接/间接相互作用,或者生物识别过程前后所产生的光电流(或光电压)的变化与待测物浓度之间的关系, 是光电化学传感定量的基础。
在光电化学检测中,与电化学发光检测恰好相反,光被用作激发源来激发光活性物质,通过光激发所产生的电信号作为检测信号。
由于采用不同能量形式的激发与检测信号,和电化学发光检测相同的是,光电化学传感的背景信号要比传统的电化学方法低。
研究表明,在采用相同或类似的流程对同一种物质进行检测时,光电化学方法获得的检测限通常要比电化学方法低一个数量级。
此外,由于利用电信号响应, 同传统的光学方法相比, 光电化学检测仪器设备简单、价格低廉且易于微型化。
因此,这种方法在生物分析领域具有广阔的应用前景,近年发展十分迅速。
随着研究的不断深入,可以预期,光电化学传感将在生物分子测定、环境监测、食品安全、新药研究和医学卫生等诸多领域发挥重要作用。
目前,光电化学应用于生物传感器的各个主要研究方向,如DNA传感器、免疫传感器以及酶催化型传感器等方面都取得了迅速的发展。
本文将以本研究组现有相关工作为例,对光电化学生物传感的基本概念、原理与应用及当前的发展趋势作一扼要的评述,以期为光电化学生物传感器的进一步发展提供一定的启示。
参考文献
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