纳米传感器:新型纳米传感器技术的发展及其应用

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摘要:

纳米传感器:新型纳米传感器技术的发展及其应用??新型纳米传感器技术的发展及其应用?姚文苇?【摘?要】摘要:本文介绍了纳米材料的特性,基于低功耗、可靠性、稳定性、低成本、小型化、微型化、复合型、标准化等

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纳米传感器:新型纳米传感器技术的发展及其应用

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?
新型纳米传感器技术的发展及其应用
?
姚文苇
?
【摘
?
要】
摘要:本文介绍了纳米材料的特性,基于低功耗、可靠性、稳定性、
低成本、小型化、微型化、复合型、标准化等技术和经济指标方面对传感器提
出的更高要求,扼要阐述了纳米材料在传感器上的最新应用,简明介绍了其工
作原理、应用领域及其在获取信息方面的优势。
?
【期刊名称】
电子测试
?
【年
(

),
期】
2014(000)004
?
【总页数】
2
?
【关键词】
纳米材料
;
传感器
;
信息
?
0?
引言
?
在计量测试领域,传感器总是处于测试系统的最前端,做为信息源头的传感器
是获得测试数据的主要工具,任何计量测试系统都离不开它。传感器已越来越
广泛的应用于工业、农业、国防、航空、航天、医疗卫生和生物工程等,逐渐
成为人们获取自然和生产领域中各种信息的主要途径与手段。传感器的广泛市
场应用,对其在低功耗、可靠性、稳定性、低成本、小型化、微型化、复合型、
标准化等技术和经济指标方面提出了更高的要求。传统的传感器因其本身材料
的限制,已不能适应科技进步的要求。而
20?
世纪
80?
年代初发展起来的纳米材
料,表现出来的特殊性质,如独特的光学性质(反射、吸收或发光)
、良好的扩
散性能、热导和热容性质以及奇异的力学和磁学上的性质等,为传感器的发展
带来了新的契机。由纳米材料制成的新型传感器,产品的尺寸会更小、测试精
度更高;除此以外因纳米技术站在原子尺度的数量级上,从内容上极大地丰富
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纳米传感器:科学家研发出首个纳米传感器,可快速高效检测植物激素

新加坡-麻省理工学院的跨学科研究小组研发出首个纳米传感器,能够快速测试植物的合成生长素激素。与现有的测试植物对除草剂等化合物反应的技术相比,这种新型纳米传感器更安全、更简单,在提高农业生产和了解植物生长方面起到变革作用。
科学家设计了两种植物激素的传感器,1-萘乙酸(NAA)和2,4-二氯苯氧乙酸(2,4D)。这两种激素在农业领域中分别被应用于调节植物生长和除草剂。而目前检测NAA和2,4D的方法会对植物造成伤害,而且无法实时在植物体内进行监测和获取信息。
基于电晕相分子识别(CoPhMoRe)的概念,新的传感器能够迅速检测活体植物中NAA和2,4D的存在,实时提供植物的信息,并且对植物不造成任何伤害。研究团队已经成功在一些日常作物上测试了传感器,包括白菜、菠菜和水稻。
南洋理工大学教授Mary Chan-Park Bee Eng认为,使用纳米传感器进行检测,就不需要进行大量的提取和纯化,从而节省了时间和金钱。
研究团队表示,这项研究有助于未来进一步研发不同功能的实时纳米传感器,用于检测活植物体内其他动态植物激素和代谢物。
题为"Nanosensor Detection of Synthetic Auxins In Planta using Corona Phase Molecular Recognition"的相关研究论文发表在《ACS 传感器》杂志上。
前瞻经济学人APP资讯组
论文原文:
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纳米传感器,是一种用于医疗保健、军事的纳米生物和化学传感器。
中文名
纳米传感器
关键技术
STM
应 用
医疗保健、军事
分 类
纳米生物和化学传感器
目录
1
概述
2
纳米传感器的应用
3
纳米传感器的分类
纳米传感器概述
编辑
语音
可变形银纳米传感器
当今纳米技术的发展,不仅为传感器提供了良好的敏感材料,例如纳米粒子、纳米管、纳米线、纳米薄膜等,而且为传感器制作提供了许多新颖的构思和方法,例如纳米技术中的关键技术STM,研究对象向纳米尺度过渡的MEMS技术等。与传统的传感器相比,纳米传感器尺寸减小、精度提高等性能大大改善,更重要的是利用纳米技术制作传感器,是站在原子尺度上,从而极大地丰富了传感器的理论,推动了传感器的制作水平,拓宽了传感器的应用领域
[1]
纳米传感器纳米传感器的应用
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纳米传感器的主要应用领域包括医疗保健、军事、工业控制和机器人、网络和通信以及环境监测等。随着相关技术的成熟,纳米传感器在国防安检方面的强大优势逐渐显现。相信在不久的将来,纳米传感器将用于新一代的军服和设备,并将用来检测炭疽和其他的危险气体等。
纳米传感器纳米传感器的分类
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纳米传感器主要包括以下三大类:1.纳米生物和化学传感器2.纳米气敏传感器3.其他类型的纳米传感器(流量、压力和温度等)
[1]
参考资料
1.

科学家成功研发可变形银纳米传感器
.科学探索[引用日期2014-01-28]

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纳米技术引入生物传感器领域后,提高了生物传感器的灵敏度和其它性能,并促发了新型的生物传感器。因为具有了亚微米尺寸的换能器、探针或者纳米微系统,生物传感器的各种性能大幅提高。
中文名
纳米生物传感器
外文名
Nanobiosensors
应用技术
纳米技术
应用领域
生物传感器
诞生时间
1967年
例 子
葡萄糖传感器
目录
1
技术结合
2
技术研究
3
应用
纳米生物传感器技术结合
编辑
语音
纳米技术和生物技术是21世纪的两大领先技术,在这两者之间存在着许多技术交叉,其中,纳米生物传感技术将有望成为新兴产业。自从1967年第一支葡萄糖传感器诞生以来,生物传感技术已成为一前沿技术,它是一个由生物、化学、医学、物理、电子技术等多种学科相互渗透形成的研究领域。生物传感器具有选择性高、分析速度快、操作简易和仪器价格低廉等特点,而且可进行在线甚至活体分析,在临床诊断、环境监测、食品工业等方面得到了高度重视和广泛应用。纳米技术主要是针对尺度为1nm~100nm之间的分子世界的一门技术。该尺寸处在原子、分子为代表的微观世界和宏观物体交界的过渡区域,基于此尺寸的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,因此有着独特的化学性质和物理性质,如表面效应、微尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等,呈现出常规材料不具备的优越性能。
纳米生物传感器技术研究
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新技术的基础是科学家们对细胞内天然生物传感器的研究成果。参与研究的罗马第三大学的弗朗西斯科-里奇表示,探测转录因子活动的所有信息已被编入基因组中,而且当处于受激状态时,这数千个不同的转录因子会依附于特定的目标DNA序列中,因此,可使用这些序列作为起始点来构建新的纳米传感器。从细菌到人,所有生物都使用“生物分子开关”(由RNA或蛋白制成、可改变形状的分子)来监测环境。这些“分子开关”的诱人之处在于:它们很小,足以在细胞内“办公”,而且非常有针对性,足以应付非常复杂的环境。该研究团队受到这些天然纳米传感器的启发,用DNA而非蛋白质或RNA合成出了新的纳米传感器。他们将三种天然DNA序列(每种能识别出不同的转录因子)进行了调整,将其编入分子开关中,当这些DNA序列与其目标结合时,这些分子开关就会变成荧光。科学家们能用这样的纳米传感器,通过简单测量荧光强度来直接确定细胞内转录因子的活动。
纳米生物传感器应用
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语音
科学家们主要通过细胞编程技术改变某些转录因子的浓度,将干细胞变成特定的细胞。新传感器能监测转录因子的活动,因此可确保干细胞被正确地重新编程。它也能确定病人癌细胞中的哪个转录因子被激活,哪个被抑制,以便医生对症下药。因为其能直接在生物样本体内工作,因此,它也能用于筛选和测试抑制肿瘤的新药。科学家们无需花费数小时将蛋白质从细胞中提取出来,只需将传感器直接放入细胞中,测量荧光强度即可。这种传感器可用来监测数千个转录因子的活动,以帮助科学家们更好地理解细胞分裂和发育机制。

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