2016新型傳感器：基于表面重構(gòu)熒光蛋白的新型生物傳感器
【摘要】：熒光蛋白由于自發(fā)熒光及低毒性,一直受到生物化學(xué)及化學(xué)生物學(xué)研究者的青睞。為了提高熒光蛋白的穩(wěn)定性、水溶性及穿膜能力,我們對(duì)超折疊熒光蛋白表面進(jìn)行多點(diǎn)突變,制備了具有大量表面正電荷的超電荷熒光蛋白(Sc GFP)及表面可調(diào)控帶電荷熒光蛋白(H_(39)GFP)。基于以上熒光蛋白的特點(diǎn),我們構(gòu)建了一系列超靈敏的生物傳感平臺(tái):(1)將ScGFP與Toehold核酸探針結(jié)合,發(fā)展了一種具有高特異性的DNA點(diǎn)突變檢測方法;并進(jìn)一步將該方法與亞硫酸氫鹽處理和核酸級(jí)聯(lián)擴(kuò)增相結(jié)合,發(fā)展了一種高靈敏的細(xì)胞特定基因位點(diǎn)的甲基化熒光分析方法,并用于結(jié)腸癌病人的實(shí)際癌癥組織樣本分析;(2)基于氧化石墨烯(GO)對(duì)ScGFP熒光的超淬滅能力,構(gòu)建了DNA競爭性響應(yīng)GO/ScGFP納米復(fù)合物用于核酸氧化損傷檢測;(3)基于陽離子聚合物和超電荷熒光蛋白正電荷,通過帶負(fù)電的PARP鏈介導(dǎo)兩者之間的FRET,我們發(fā)展一種對(duì)PARP-1活性檢測及其抑制劑篩選的免標(biāo)記方法;(4)H_(39)GFP表面具有多組氨酸的性質(zhì),據(jù)此發(fā)現(xiàn)H_(39)GFP對(duì)Cu~(2+)的特異性螯合及超強(qiáng)淬滅性質(zhì),進(jìn)而發(fā)展了一種免標(biāo)記的Cu~(2+)傳感平臺(tái),并應(yīng)用于乙酰膽堿酯酶及其抑制劑的靈敏分析;(5)根據(jù)超電荷熒光蛋白具有優(yōu)良核酸載體性質(zhì),我們通過p H或Ni~(2+)對(duì)H_(39)GFP表面電荷進(jìn)行調(diào)控,實(shí)現(xiàn)了智能化響應(yīng)核酸載體的細(xì)胞內(nèi)化邏輯門體系。
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2016新型傳感器：新型石墨烯氣敏傳感器發(fā)展現(xiàn)狀及展望
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2016新型傳感器：盤點(diǎn)2016年熱門的八大新型傳感器技術(shù)
傳感器是能夠感受規(guī)定的被測量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置的總稱。通常被測量是非電物理量，輸出信號(hào)一般為電量。當(dāng)今世界正面 臨一場新的技術(shù)革命，這場革命的主要基礎(chǔ)是信息技術(shù)，而傳感器技術(shù)被認(rèn)為是信息技術(shù)三大支柱之一。一些發(fā)達(dá)國家都把傳感器技術(shù)列為與通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù) 同等位置。
? 隨著現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展，傳感技術(shù)作為一種與現(xiàn)代科學(xué)密切相關(guān)的新興學(xué)科也得到迅速的發(fā)展，并且在工業(yè)自動(dòng)化測量和檢測技術(shù)、航天技術(shù)軍事工程、醫(yī)療診斷等學(xué)科被越來越廣泛地利用，同時(shí)對(duì)各學(xué)科發(fā)展還有促進(jìn)作用。隨著MEMS、激光技術(shù)、高科技材料等的技術(shù)進(jìn)步，傳感器的研發(fā)呈現(xiàn)多樣化的趨勢，有的利用生物材料模擬人類
2016新型傳感器：索尼新型CMOS傳感器內(nèi)置偏振元件
索尼在2016 IEEE國際電子器件會(huì)議（IEDM 2016）介紹了一款內(nèi)置偏振元件的新型背照式CMOS傳感器。
在普通偏振相機(jī)上，成像元件和偏振元件是分開的，偏振元件放在位于傳感器受光部上方的片上透鏡（On-chip lens）和外置保護(hù)玻璃之間。而此次發(fā)布的新型傳感器則是在光電二極管的上方直接放置用金屬線柵制作的偏振元件，實(shí)現(xiàn)了單芯片化。因此可以制造比以往更小、成本更低的偏振相機(jī)。
左：傳統(tǒng)傳感器 右：新型傳感器原型
抑制鬼影
偏振元件是一種只讓特定偏振狀態(tài)的光透過而把其他光全部反射出去的濾鏡。新型傳感器原型上搭載的偏振元件有4種，分別讓不同偏振方向（偏振角）的線性偏振光透過（0度、45度、90度、135度）。索尼強(qiáng)調(diào)，作為偏振相機(jī)（傳感器）指標(biāo)的透射率和消光比都沒有問題。消光比方面，在400nm～700nm波段實(shí)現(xiàn)了比以往偏振相機(jī)更高的消光比。此外還具有靈敏度和消光比對(duì)入射角依存度低等優(yōu)點(diǎn)。
另外，新型傳感器在偏振元件（金屬線柵）上方另外設(shè)置了防反射層，使來自該元件的反射光不射入鏡頭，因此大大減少了偏振元件造成的鬼影現(xiàn)象。
左圖為4種偏振元件。右圖為偏振元件發(fā)揮功能的線柵和抑制鬼影的防反射層
最后，索尼在演講中公布了傳感器原型的規(guī)格和彩色樣片。
新型傳感器原型的規(guī)格：
規(guī)格: 1/2.8“ 320萬像素（水平2065×垂直1565）
像素尺寸: 2.5 x 2.5μm
幀率: 120fps
透射率: 63.3%
消光比: 85
使靈敏度減半的入射角：30°（垂直和水平）
制造工藝: 90nm
線柵間距: 150nm
樣片拍攝的是一個(gè)透明的盒子以及盒子里的物品。左圖采用的是普通傳感器，可以明顯看到因反射而在盒子上產(chǎn)生的投影。而采用新型傳感器的樣片（右圖）則消除了反射。
via： nikkeibp
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