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光纖波導(dǎo)生化光譜檢測研究取得進展 中科院研發(fā)出高靈敏果糖檢測新技術(shù)
2025年12月02日 09:31:40
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點擊量：3105
研究團隊創(chuàng)造性地將光纖傳感技術(shù)與生物分子識別能力“級聯(lián)”耦合，構(gòu)建出基于微球諧振腔的光纖生物傳感器，該傳感器通過光纖表面共價固定果糖的特異性適配體己酮糖激酶KHK，獲得對果糖的特異性捕獲能力。
果糖是一種天然存在于水果、蜂蜜中的單糖，也是蔗糖(日常食用的白糖)的重要組成部分。與葡萄糖不同，果糖的代謝不依賴胰島素，主要在肝臟中完成。適量攝入天然水果中的果糖對健康無害，但現(xiàn)代食品工業(yè)中廣泛使用的高果糖玉米糖漿，使得加工食品、含糖飲料中果糖含量激增。
果糖是葡萄糖的同分異構(gòu)體，其血液濃度與二型糖尿病、脂肪肝、妊娠糖尿病等多種代謝性疾病密切相關(guān)。由于果糖在血液中痕量濃度遠低于葡萄糖，且檢測易受葡萄糖干擾，傳統(tǒng)檢測方法面臨處理復(fù)雜、耗時長等難題。
近日，中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所在光纖波導(dǎo)生化光譜檢測領(lǐng)域取得重要進展，研發(fā)出一種能夠超靈敏檢測生物體液中果糖含量的新型光纖生物傳感器。
研究團隊創(chuàng)造性地將光纖傳感技術(shù)與生物分子識別能力“級聯(lián)”耦合，構(gòu)建出基于微球諧振腔的光纖生物傳感器，該傳感器通過光纖表面共價固定果糖的特異性適配體己酮糖激酶KHK，獲得對果糖的特異性捕獲能力。
測試結(jié)果表明，該器件對果糖標準品的動態(tài)靈敏度達5.98nm/(μg/mL)，檢測限低至12.6ng/mL，且清洗與基底信號恢復(fù)效率極高，可反復(fù)使用數(shù)十次仍保持初始性能，實現(xiàn)了血清果糖的高靈敏、高速、無標記檢測。
研究團隊表示，下一步將推動該技術(shù)的實用化開發(fā)，優(yōu)化檢測穩(wěn)定性，并探索與現(xiàn)有醫(yī)療設(shè)備的集成方案。
相關(guān)研究成果Advanced surface-functionalized optical fiber biosensing platform for ultrasensitive fructose quantification in biological fluids于近日發(fā)表在《生物傳感器與生物電子學(xué)》(Biosensors and Bioelectronics)上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金等的支持。
參考來源：中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所
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