综述或非传感器论文 2010 非传感器论文

Bile in the esophagus-model for a bile acid biosensor.

Journal of gastrointestinal surgery : official journal of the Society for Surgery of the Alimentary Tract Nehra D
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组成图示

示意图生成中

传感器类型

综述或非传感器论文

检测对象

胆汁酸(bile acids,含胆酸 cholic acid、甘胆酸 glycocholic acid、牛磺胆酸 taurocholic acid 等);样品基质:食管反流液/十二指肠液

检测原理

该模型以分子印迹聚合物(MIP)作为胆汁酸识别元件。首先选择能与模板分子(如甘胆酸)形成非共价相互作用的聚合物单体,并加入交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)聚合形成印迹网络;随后通过洗涤去除模板,留下与胆酸羧基和甾体骨架形状互补的空腔。当食管反流液中的胆汁酸进入空腔时,发生特异性结合,使聚合物结合量、洗脱行为或界面性质发生变化。作者设想将该变化通过换能器转换为可测信号,从而反映胆汁酸浓度;原文未明确具体换能机制,仅提出以酸性条件下色谱实验评价亲和、特异性、容量和稳定性。

检测灵敏度

效应效果

本文未报告实际传感器的检出限、线性范围、相关系数、重现性(RSD)或样品回收率等定量性能。作者主要基于分子印迹聚合物的特性进行论证:MIP 具有类似天然受体的亲和力和选择性,稳定性优于天然生物分子,且制备简便、成本低,可适配不同应用。现有食管抽吸联合 HPLC 方法操作繁琐,Bilitec 光纤传感器检测胆红素受饮食限制和清除问题影响,pH-阻抗监测可区分弱酸/碱性反流但不能确定成分。作者主张 MIP 胆汁酸传感器有望小型化并整合入现有 pH 监测设备,用于常规胆汁酸反流检测,并可能开发更选择性胆汁酸螯合剂。

传感器的构成

  • 修饰层:分子印迹聚合物(MIP)网络,由乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)交联形成,提供胆汁酸结合位点
  • 识别元件:印迹空腔,镜像胆酸羧基和甾体骨架形状,特异性识别胆汁酸
  • 模板分子:胆酸钠(sodium salt of cholic acid)/甘胆酸(glycocholic acid),用于形成印迹空腔,洗涤后去除
  • 颗粒形态:65–100 μm 印迹聚合物颗粒,用于酸性条件下色谱分析
  • 检测探针:胆酸印迹聚合物网络,作为胆汁酸检测探针

中文摘要

酸和胆汁酸是胃食管反流病患者反流物中的重要成分。目前,24小时动态pH监测采用锑电极或玻璃pH电极测量胃食管结合部上方5 cm处的酸水平,但尚无可靠方法直接测定十二指肠液中的胆汁酸等成分。既往胆汁酸检测包括食管抽吸后高效液相色谱(HPLC)分析,或采用光纤胆汁传感器Bilitec间接检测胆汁中的胆红素;这些方法或操作繁琐,或可靠性不足,难以用于常规准确测量。近年来,阻抗技术可用于识别弱酸性或碱性反流,但不能确定反流物成分。作者认为,针对胆汁酸的特异性生物传感器将成为更实用的常规检测工具。本文基于分子印迹聚合物(MIP)技术,提出一种胆汁酸生物传感器的开发模型,并讨论其在胆汁酸反流检测中的潜在应用。

英文摘要

Acid and bile acids form important constituents of the refluxed substances in patients who suffer from gastroesophageal reflux disease. Whilst 24h ambulatory pH monitoring using antimony or glass pH electrodes measures acid levels 5 cm above the gastroesophageal junction, there are no reliable methods of measuring other constituents of duodenal juices such as bile acids. Past studies in detection of bile acids have included esophageal aspiration studies with detection of bile acids with HPLC or indirect methods using fiber-optic bile sensor "Bilitec" to detect bilirubin in the bile. These methods have either been impracticable or unreliable for routine and accurate measurement of bile acid. More recently, impedance technology has been used to define "weakly" acid or alkaline reflux. There are many potential applications of biosensors of various types, and it is envisaged that a biosensor specific for bile acid would be a more practical tool for routine measurement. This paper looks at a model for development of a biosensor for bile acid based on molecular imprinted polymers.

关键词

胆汁酸生物传感器分子印迹聚合物胃食管反流碱性反流胆酸