隨著科技的進步，傳（chuán）感器和光學元件（jiàn）都將（jiāng）趨於小型化和集成化。有機低維納米材料由（yóu）於其獨特的（de）結構和新穎的物理、化學性質，在生物傳感、納米光子學領域中展現出廣闊的應用前景。近日，據國際（jì）知名期刊《Advanced Materials》報（bào）道，中國科學院化學研究所光化學院重點實驗（yàn）室利用高比表麵積的一維納米材料，製（zhì）備出（chū）一種更加靈敏的電化學發光納米生物傳感器（qì）。該項研究也為低維納米材料製備生物傳感器提（tí）供（gòng）了重要的理論和實驗（yàn）依據。

　　從細（xì）菌到人，所有生物都在使（shǐ）用“生物（wù）分子開關”來監（jiān）測環境。此類“開關”，即由RNA或蛋白製成、可改變形狀的分（fèn）子。這些（xiē）“分子開關”的誘人之處在於：它們很小（xiǎo），足以在細胞內“辦公”，而且非常有（yǒu）針對性（xìng），足（zú）以應付非常複雜的環境。受到（dào）這些天然“開關”的啟發，納米生物傳感器應運而生。

　　據中科院相關人員介紹，生物傳感器是用固定化的生物體成分，如酶（méi）、抗原、抗體、激素等，或者是生物體本身（shēn）的細胞、細胞器、組織等作為（wéi）傳感元件製成的傳感器。按所用分子識別元件的不同，生物（wù）傳感器可（kě）分為酶傳感器、微生物傳（chuán）感器、組織傳感器、細胞器傳感器、免疫（yì）傳感器等;按信號轉換元件的不同可分為（wéi）電化學生物傳感器、半導體生物傳感器、測熱型生物傳感器、測光型（xíng）生物傳感器、測聲（shēng）型（xíng）生物傳感器等。其中（zhōng），電化（huà）學生物傳感（gǎn）器由於具有體積小、分辨率高、響應時間（jiān）短、所（suǒ）需樣品少（shǎo）、對活細胞損傷小等特點，廣泛應用於醫藥工業、食品檢測和環境（jìng）保護等領域。

　　如今（jīn），納米技術的（de）介入更是為（wéi）電（diàn）化學生物傳感器的發展提供了新的活力。納米材料具有小尺寸效應、表麵效應、量子尺寸效應及（jí）宏觀量子隧道效應等，使得其表現出奇異的化學（xué）、物理性質。例如常見（jiàn）的（de）碳納米材料，特別是碳納米管、石墨烯等，就表現出優良的力學性能、導電性能（néng）、表麵性能及獨特的電化學性質。此前，研究人員就曾用瓊脂糖將葡萄糖氧化酶和連接（jiē）了二茂（mào）鐵的單壁碳納米管固定在玻碳電極（jí）表麵，實現了對葡萄糖的快速靈敏檢測。碳納米管（guǎn）的引入還（hái）能夠顯著提高電化學敏感膜中電活性物質的氧（yǎng）化還原可逆性，同時（shí）消（xiāo）除了溶解氧對測定的幹擾。納米材料應用於電化（huà）學生物（wù）傳（chuán）感器領域後，不僅提高了傳感器的檢測性能，而且提升了傳感器的化學和物理性質以及它對生物分子（zǐ）或細胞的檢測靈敏度，檢測時間也得以縮短，與此同時還實現了高通量的實時分析檢測。

　　隨著納米技（jì）術和生物傳感器交叉融合的發展，越來越多的新型納米（mǐ）生物傳感器（qì）湧現出來，如量子點、DNA、寡核苷配體等納米生物傳感器。未（wèi）來納米生物傳感器的發展方向應（yīng）該是集成多功能、便攜式、一次性的快速檢測分析機器，它可以（yǐ）廣泛用於食品、環境、戰場（chǎng）、人體疾病等領（lǐng）域的快速檢測。例如，食品和（hé）飲料中病原體或者農藥（yào）殘留（liú）成分的快速靈（líng）敏檢測;環境中（zhōng）汙染（rǎn）氣體或者汙染金屬離子等遠程檢測和控製;人體血液成分和（hé）病原體的快速（sù）實時檢測，以及戰場生化武器和爆（bào）炸物的快（kuài）速檢測。

　　但是與此同時，新一代納米生物傳感器同樣（yàng）麵臨（lín）諸多挑戰，如更高靈敏度、特異性、生物相容性、集成多種技術、檢測方法簡化、製備工藝、批量化生產、成本效（xiào）益等。對此，這一生物傳感（gǎn）器（qì）的研發課題組專家表示，分子自組裝加工（gōng）工藝簡單可（kě）控，可以實現（xiàn）快速複製，而（ér）且成本較低，對生物傳感器的發展有很（hěn）重要的促進作（zuò）用，有利於高靈敏度、低成（chéng）本、一次性納米生物傳感器的發（fā）展。而生物分子自組裝技術更值（zhí）得關注，它具有天然的（de）生（shēng）物兼（jiān）容（róng）性、優異的結合性能，或將成為生物傳感器發展的另一個全新領域。