文献综述（或调研报告）：
液晶传感器在生物传感中的研究进展
摘要：
液晶传感器是基于液晶取向变化的一种新型非标记传感技术，这种传感器的研究是在科研领域以及现实生活中都有潜力发挥重要作用。液晶传感器的结构简单，体积较小，基于光学原理能够实现目视检测，并且反应灵敏，分辨率高，有望应用为现场快速检测传感器。近些年来，液晶传感器在生物及化学传感领域的研究日益广泛。本文简单介绍了基于液晶取向变化的检测方法的原理，对其在生物传感方面的应用进行综述，并简要总结了目前存在的问题以及前景。
关键词：液晶；取向；偏光性；生物传感
正文：
液晶态是物质处于液态和固态之间的一种状态，它既具有液体的流动性和连续性，又具有晶体的各向异性，同时还保留了晶体的某些有序排列，即液晶分子具有取向有序性[1]。基于液晶取向变化的传感技术是利用了目标分子结合敏感表面前后，液晶分子在界面上取向发生变化，改变液晶对光线的折射能力，通过传感器的颜色，偏光性以及亮度发生变化，从而实现对目标分子的检测[2-4]。这种传感技术最早由Abbott等人在1998年首次报道[2]。这种生物传感技术近年来在环境、医药、公共卫生以及生命科学等领域中得到更深入的研究与应用。
在构建液晶传感器的过程中，需要设计一个检测界面。该界面需要能通过一定的相互作用力将液晶附着或固定在界面上，并诱导液晶呈现一定的取向。然后，当待测分子出现在界面上时，与界面产生相互作用，导致液晶分子在界面上的取向改变。当某些液晶分子的取向发生变化时，相邻的液晶分子逐渐被诱导采用相同的取向。最终，这个界面附近的液晶分子会形成一个整齐有序的取向。液晶取向有序时，通过液晶层的光会产生双折射，进而引起光信号的变化通过正交偏光显微镜即可观察到变化，这使液晶成为一种基于光学检测的新型传感器。
最初用于生物传感的液晶传感器需要制备液晶盒。Abbott与同事为用于生物分子检测的液晶传感器开发了新的结构[2,5,6]。在这一新的结构中，具有纳米级沟槽的半透明超薄Au膜表面上制备了可以键合亲和素 (AV)的混合自组装敏感膜，从而可以识别免疫球蛋白G(IgG)，然后再将两片修饰了敏感膜的基底玻片面对面组成液晶盒。当该敏感膜接触到含有IgG的溶液时，其表面上的AV可以与IgG发生特异性结合，引发液晶在界面上的取向由平行取向发生扭曲，从而导致液晶分子对可见光的折射产生变化。后续研究中还发现液晶膜的亮度变化与IgG浓度呈现一定关系，这为后来液晶传感器用于生物分子的定量检测奠定了基础。
在2003年，Abbott小组发展了一种新的液晶传感器方法应用于生物分子相互作用检测[4]。在OTS修饰的玻璃片表面上放置一个金网（网格深20mu;m，宽283mu;m），利用毛细作用将热致液晶5CB注入到网格中，这一尺寸的网格能够支持液晶形成稳定的有序结构。然后将该器件放置在水溶液中，在水-液晶界面上的液晶分子呈现平行于该界面的取向，而靠近玻片表面的液晶分子由于OTS作用而呈现垂直于液晶-玻璃界面的取向，此时，正交偏光显微镜中能观察到明亮视场。当水溶液中存在两亲性分子时，能够与水-液晶界面上的液晶分子相互作用，诱导液晶分子产生垂直于界面的取向，从正交偏光显微镜中能明显观察到视场由明亮迅速变为黑暗，利用这一原理，即可简单快速地检测相关分子的相互作用。例如，可以在液晶表面结合磷脂分子，磷脂分子诱导界面上液晶分子垂直取向，然后再引入磷脂酶A2(PLA2)，可以特异性作用于磷脂分子，切除磷脂分子上二位酰基，从而破坏磷脂对液晶分子的诱导作用，使得正交偏光显微镜下视场从明到暗再到明发生变化。此后有许多课题组围绕这一液晶器件进行了应用。例如，Yu等人[7]，利用了碱性磷酸酶(ALP)与磷酸十二烷基酯钠盐(SMP)这一特异性反应体系，对L-苯丙氨酸(L-Phe)进行检测，L-Phe对是ALP的高效抑制剂，因此能够使得ALP对SMP的特异性水解速率极大降低，可以通过在正交偏光显微镜下视场的亮度与L-Phe浓度呈负相关关系来对L-Phe定量。
以上是文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
