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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ECI15

2.3.2金属配合物ECI18

2.3.3吖啶类化合物ECL20

2.3.4过氧化草酸酯ECL21

2.3.5多环芳香烃ECL21

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 NPs114

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