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智慧畜牧业创新团队在新型生物传感器领域取得重要进展

2020-04-03 14:29:00 来源:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所

    为适应物联网、大数据及人工智能(AI)时代,助力智慧畜牧业应用先进的感知技术开展智能感知系统搭建,智慧畜牧业创新团队加强生物触感器研究并取得重要进展。

  创新团队开发的电化学生物传感阵列使用脱氧核酶(PSCu10、Hgzyme)和半导体性单壁碳纳米管(SWNT)修饰场效应晶体管,结合高斯过程回归实现了铜离子(Cu2+)和汞离子(Hg2+)超低浓度的高精度测定。该电化学生物传感阵列检测Cu2+和Hg2+的线性范围分别为10-2 ~104 nM和5~104 nM,检出限分别为6.7 pM和3.43 nM。相关学术论文在JCR一区化学类期刊《Microchimica Acta》在线发表。

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  1. 电化学生物传感阵列检测铜和汞离子示意图

  创新团队还研究了一种使用单链DNA(ssDNA)和半导体性单壁碳纳米管修饰额场效应管的生物电子鼻,通过结合数据模型对有机挥发性气体乙基苯酚进行检测,克服了草莓自身产生的有机挥发性气体对检测精度的干扰,检测限达到0.13%乙基苯酚饱和蒸气浓度,实现了草莓感染恶疫霉的无症状诊断。相关学术论文已在《Nanomaterials》期刊在线发表。

  原文链接: https://www.mdpi.com/2079-4991/10/3/479

       

 

  图2. 生物电子鼻诊断草莓感染恶疫霉诊断示意图

  上述成果围绕重金属离子及气体味道的高精度感知生物传感器与感知材料开展深入研究,为进一步研究畜禽舍有毒有害物质检测的高精度气体传感器奠定了理论与技术基础。

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