广东国规防静电技术检验中心有限公司
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一些蛋白质类生物物质自身能发荧光，另一些本身不能发荧光的生物物质，可以通过标记或修饰使其发荧光；基于此，可构成将感受的生物物质的量转换成可用于输出信号的荧光生物传感器。荧光生物传感器测量的荧光信号可以是荧光猝灭，也可以是荧光增强；可测量荧光寿命，也可以测量荧光能量转移。
Kopelman在1992年最早构建并使用了基于荧光法的光纤纳米传感器，用于检测微环境中的pH值。其工作原理是在光纤头部固定荧光剂，荧光剂与质子发生可逆反应时，引起试剂相光学性质的变化，光变信号由光纤传输，测定荧光强度的变化，以检测定pH值。Kopelman用光纤拉制仪将光纤拉制成头部直径为100～1000nm的光纤探针，然后用真空蒸发器在光纤表面镀上铝以防止光在传输过程中外泄。铝光纤在表面沉积时，操作中一定要确保铝不能沉积在光纤头部，使光纤头部能够结合荧光剂或受体分子。镀铝完成后，将暴露的光纤头部硅烷化。硅烷化的作用是使光极形成含羟基或氨基的活性表面，再直接进行抗原或抗体的固定或使用双功能交联剂（如戊二醛等）连接识别分子。随后在光纤头部结合上一种pH选择性荧光染料聚合物。纳米传感器制好后，测定样品液检测传感器性能（包括检测范围、响应时间、使用寿命、稳定性等）。该纳米传感器响应时间为300ms，比传统的光纤传感器响应时间缩短1%以上，pH浓度检测下限低于传统传感器六个数量级。这些特性使之适宜于对单个细胞和亚细胞结构的检测。Kopelman等已将其用于小鼠胚胎细胞pH值的检测，这是最早报道用于检测生物样本的纳米传感器。
光纤纳米荧光生物传感器具有荧光分析特异性强，敏感度高等优点，而且无需用参比电极，使用简便、体积微小等诸多优点，具有广泛的应用前景。
