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第1章 电化学传感器研究技术 1

1.1电化学传感器概述 1

1.1.1电化学传感器简介 1

1.1.2电化学传感器工作原理 1

1.2电化学检测技术 2

1.2.1电位扫描法 2

1.2.2循环伏安法 2

1.2.3电化学阻抗谱 3

1.2.4差示脉冲伏安法 4

1.2.5计时电流法 5

1.3电化学传感器的修饰方法 5

1.3.1物理吸附 5

1.3.2亲和素-生物素系统 5

1.3.3自组装单分子膜 6

1.3.4电化学聚合 7

1.4电化学传感器的应用 7

1.4.1食品安全检测及食品分析 7

1.4.2环境监测 8

1.4.3生物医学方面的应用 9

1.4.4军事上的应用 10

1.5展望 10

参考文献 10

第2章 电化学发光技术 13

2.1电化学发光技术概述 13

2.2电化学发光反应原理 14

2.3电化学发光体系 15

2.3.1酰肼类化合物ECI 15

2.3.2金属配合物ECI 18

2.3.3吖啶类化合物ECL 20

2.3.4过氧化草酸酯ECL 21

2.3.5多环芳香烃ECL 21

2.4电化学发光技术在分析科学中的应用 22

2.4.1无机物测定 22

2.4.2有机物质的测定 22

2.4.3免疫分析中的应用 23

2.4.4核酸杂交分析中的应用 23

2.5电化学发光技术研究展望 23

2.5.1新型高效ECL物质的开发 24

2.5.2 ECL和其他技术的联用问题 24

2.5.3 ECL物质的固定化问题 24

2.5.4微型化智能化仪器开发问题 24

参考文献 24

第3章 石英晶体微天平技术及其在食品安全检测中的应用 27

3.1压电石英晶体微天平的主要原理 27

3.2压电石英晶体微天平的主要结构及其组成 28

3.2.1 QCM仪器的主要组成部分 28

3.2.2 QCM晶片的主要示意图 29

3.2.3 QCM液体流动注射池的实物图 29

3.3压电石英晶片的主要修饰技术 30

3.3.1直接物理或者化学吸附法 30

3.3.2自组装技术 30

3.4石英晶体微天平的主要研究现状 31

3.5压电石英晶体微天平的主要应用 32

3.5.1有毒有害气体检测领域 32

3.5.2生物医学领域 32

3.5.3分子生物学领域 32

3.5.4细胞学分析 33

3.5.5在食品安全领域的主要应用 33

3.5.6在环境监测等领域的应用 33

3.5.7在其他领域的应用 33

3.6分子印迹聚合物-压电免疫传感器联用技术 33

3.7压电石英晶体微天平与电化学联用技术 34

3.7.1 EQCM的主要原理 34

3.7.2 EQCM的主要优势 34

3.8压电石英晶体微天平的应用前景展望 34

参考文献 35

第4章 表面等离子体共振技术在食品安全检测中的应用 37

4.1表面等离子体共振技术发展历程 37

4.2基本原理、主要参数及传感器系统分类 37

4.2.1基本原理 37

4.2.2 SPR传感系统的主要参数 38

4.2.3 SPR传感系统的分类 39

4.3 SPR传感器的主要应用领域 41

4.3.1物理量检测 41

4.3.2化学检测 42

4.3.3生物检测 42

4.3.4临床诊断 43

4.3.5食物检测及环境监控 43

4.4研究对象及方法 44

4.4.1分子印迹聚合物在SPR传感器中的应用 44

4.4.2自组装的技术在SPR传感器中的应用 51

4.4.3纳米技术在SPR传感器中的应用 53

4.4.4电化学技术与SPR传感器联用 53

4.5技术发展趋势 54

4.5.1进一步提高检测灵敏度及分辨率 54

4.5.2实现多通道检测 54

4.5.3器件微型化和阵列化 54

4.5.4降低检测成本 54

4.6展望 55

参考文献 55

第5章 量热传感器原理及其应用进展 61

5.1量热生物传感器概述 61

5.2量热传感器工作原理 62

5.3量热传感器中的生物识别元件 64

5.4生物识别元件的固定及量热传感设备中所用载体材料 65

5.5热信号识别元件 66

5.6量热检测装置 67

5.6.1传统的量热检测设备 67

5.6.2便携式（小型化）量热传感器 68

5.6.3信号循环放大装置 71

5.7量热传感器在食品检测中的应用 71

5.7.1葡萄糖 71

5.7.2果糖 72

5.7.3蔗糖 72

5.7.4 L-乳酸 72

5.7.5乙醇 72

5.7.6草酸 72

5.7.7尿素 73

5.7.8青霉素 73

5.7.9过氧化氢 73

5.8量热酶联免疫吸附检测 74

5.9用脱辅基酶蛋白构建的检测重金属的量热传感器 76

5.10分子印迹聚合物量热传感器的构建 76

5.11展望 77

参考文献 77

第6章 高通量悬浮芯片技术与食品安全 82

6.1悬浮芯片技术背景 82

6.2悬浮芯片技术基本原理 83

6.3悬浮芯片技术基本特点 85

6.4悬浮芯片技术应用 85

6.4.1食源性致病微生物检测方面的应用 86

6.4.2农兽药残留检测方面的应用 87

6.4.3转基因食品检测方面的应用 90

6.4.4抗生素检测方面的应用 90

6.4.5生物毒素检测方面的应用 92

6.5展望 93

参考文献 94

第7章 核酸适配体技术及其在食品安全检测中的应用 96

7.1核酸适配体概述 96

7.2技术背景 96

7.3基本原理和筛选方法 97

7.4核酸适配体的技术特点 98

7.5食品安全检测领域的应用 99

7.5.1无机金属离子 99

7.5.2抗生素 100

7.5.3农药残留 101

7.5.4真菌毒素 102

7.5.5其他非法添加物 103

7.6展望 104

参考文献 105

第8章 基于磁性微球的电化学生物传感器的应用 109

8.1电化学生物传感器简介 109

8.2基于磁性微球（MPs）的电化学生物传感器（EC biosensors） 109

8.2.1超顺磁性四氧化三铁纳米材料的合成 110

8.2.2核壳结构的Fe3 O4 -SiO2微球 113

8.2.3核壳结构的Fe3 O4 -gold NPs 114

8.3其他磁性微球在电化学免疫传感器中的应用 115

8.4磁性微球在其他电化学传感器中的应用 115

参考文献 116

第9章 量子点在食品安全检测中的应用 120

9.1量子点的基本特性 120

9.2量子点的合成方法 121

9.2.1在有机体系中合成 121

9.2.2在水溶液中合成 123

9.3量子点的功能化修饰 125

9.3.1通过巯基化合物进行修饰 125

9.3.2通过硅烷化进行修饰 126

9.3.3通过聚合物进行修饰 126

9.4在食品水质监测中的应用 126

9.4.1量子点应用于重金属离子的检测 127

9.4.2量子点用于检测水体毒素、内分泌干扰物等的检测 128

9.4.3量子点应用于检测食品水体中的有机农兽药残留 128

9.4.4量子点在食品质量检测中的应用 129

9.5展望 130

参考文献 130

第10章 上转换发光材料在食品安全检测中的应用 135

10.1上转换发光技术的概述 135

10.2上转换发光材料的合成机理 136

10.3上转换发光材料的合成方法 137

10.3.1共沉淀法 138

10.3.2溶胶-凝胶法 138

10.3.3热分解法 138

10.3.4水热合成法 138

10.3.5其他方法 139

10.4上转换发光材料的表面修饰 139

10.5上转换发光材料的应用 140

10.5.1体内成像 140

10.5.2生物传感器 141

10.5.3药物运输 144

10.5.4成像导向的基因传送 144

10.5.5靶向成像制导及传送 145

10.5.6即时诊断 145

10.5.7光热疗法 146

10.5.8其他应用 147

10.6展望 147

参考文献 148

第11章 光子晶体材料在食品安全检测中的应用 151

11.1光子晶体概论 151

11.2光子晶体的主要特征 152

11.3光子晶体技术的应用 155

11.3.1传导性光子晶体 155

11.3.2响应性光子晶体 160

11.4光子晶体技术与分子印迹技术相结合的“仿生”光子晶体传感器 174

11.4.1分子印迹技术 174

11.4.2分子印迹技术的原理 175

11.4.3分子印迹技术分类 175

11.4.4分子印迹过程的理论探讨 177

11.4.5分子印迹选择性的机制 178

11.4.6应用 178

11.5展望 184

参考文献 184