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动物生物技术与繁殖研究
Research on Animal Biotechnology and Reproduction

异性结合，起识别作用。将这些生物分子或材料如靶向某些病毒基因的 DNA、
针对某些蛋白质受体的抗体、酶、抗原成分等通过物理或化学方法固定于电极基
底制成敏感元件，当其中的生物活性成分与待检物特异性结合时就能产生变化信

号。换能器是一种信号转换元件，可以将待检物和敏感元件之间的结合转化为可
检测的信号，如电化学转换器、光学转换器、场效应晶体管或基于质量的转换器
等，将信号转换为电、光等参数信号。检测器则是读取信号的元件。根据敏感元
件可将其分为酶传感器、DNA 传感器、细胞传感器、免疫传感器等；根据换能

器又可以分为电化学生物传感器、光学生物传感器、压电晶体生物传感器、热生
物传感器、磁场效应生物传感器等。
1. 表面增强拉曼光谱
表面增强拉曼光谱（Surface Enhanced Raman Spectroscopy，SERS）可用于

识别原子种类及分子结构从而进行微生物的检测，但其信号强度较弱。SERS 检
测技术则是在此基础之上通过纳米金属粒子等实现拉曼信号的电磁增强或化学增
强，将待检物的拉曼信号增强至 100 万倍以上。研究者通常利用拉曼信号增强纳
米颗粒以及传感器开发特异灵敏的检测方法，如 Sun 等开发的一种基于 SERS 的
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磁性免疫传感器，用于检测 H3N2 亚型 AIV，最低检测限达到 10 TCID 50 /mL。
Song 等提出了一种通过核酸外切酶Ⅲ（Exo Ⅲ）辅助循环扩增 H7N9 亚型
AIVHA 和 NA 基因的 SERS 检测方法，将循环扩增与 SERS 活性银纳米棒阵列
基底整合，达到同时测定 H7 亚型 HA 基因和 N9 亚型 NA 基因片段的目的，具
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有良好的特异性和敏感性，检测 H7 和 N9 的最低 Exo Ⅲ浓度为 3.1×10 M 和
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4.4×10 M。随着技术发展，为了加快检测速度，有研究人员利用 SERS 结合免
疫层析法用于检测低滴度的病毒，Xiao 等建立了一种基于 SERS 的侧流免疫检
测试纸，以 Au-Ag4-ATP@AgNPs 作为拉曼探针检测 H7N9 亚型 AIV，结果可通

过肉眼观察，也可利用拉曼检测仪检测信号，其检测限可达 0.0018HAU，并可
在 20min 内完成。基于上述研究，SERS 技术虽然具有高灵敏度、高特异性以及
高自动化等优点，但是在 AIV 的临床检测中并未得到广泛应用，其重复性也有
待进一步验证。但随着技术研究的深入以及手持便携设备的发展，基于 SERS 的

AIV 检测方法将广泛用于临床。
2. 石英晶体微天平
石英晶体微天平（Quartz Crystal Microbalance，QCM）是一种基于适体的

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