電化學生物傳感器

電化學生物傳感器姓名：尉潔凈專業(yè)：分析化學學號：121102012Contents概述1電化學生物傳感器的信號轉(zhuǎn)換器2電化學生物傳感器的分類

3生物傳感器的展望4一.概述定義：由生物材料作為敏感元件，電極作為轉(zhuǎn)換元件，以電勢或電流為特征檢測信號的傳感器。種類：原理：在利用生物傳感器進行物質(zhì)檢測時,待測物質(zhì)經(jīng)擴散作用進入生物活性材料,經(jīng)分子識別,發(fā)生生物學反應,產(chǎn)生的信息繼而被相應的物理或化學換能器轉(zhuǎn)變成可定量和可處理的聲、光、電等信號,再經(jīng)2次儀表放大并輸出,便可知道待測物濃度。二.電化學生物傳感器的信號轉(zhuǎn)換器

電位型電極離子選擇電極氧化還原電極電化學參比電極.電極電流型電極氧電極1、電位型電極離子選擇電極離子選擇電極是一類對特定的陽離子或陰離子呈選擇性響應的電極，具有快速、靈敏、可靠、價廉等優(yōu)點。在生物醫(yī)學領域常直接用它測定體液中的一些成分（例如H+，K+，Na+，Ca2+等）。氧化還原電極

氧化還原電極是不同于離子選擇電極的另一類電位型電極。這里指的主要是零類電極2、電流型電極電化學生物傳感器中采用電流型電極為信號轉(zhuǎn)換器的趨勢日益增加，這是因為這類電極和電位型電極相比有以下優(yōu)點：①電極的輸出直接和被測物濃度呈線性關系，不像電位型電極那樣和被測物濃度的對數(shù)呈線性關系。②電極輸出值的讀數(shù)誤差所對應的待測物濃度的相對誤差比電位型電極的小。③電極的靈敏度比電位型電極的高。氧電極有不少酶特別是各種氧化酶和加氧酶在催化底物反應時要用溶解氧為輔助試劑，反應中所消耗的氧量就用氧電極來測定。此外，在微生物電極、免疫電極等生物傳感器中也常用氧電極作為信號轉(zhuǎn)換器，因此氧電極在生物傳感器中用得很廣。目前用得最多的氧電極是電解式的Clark氧電極，Clark氧電極是由鉑陰極、Ag/AgCl陽極、KCl電解質(zhì)和透氣膜所構成。三、電化學生物傳感器的分類

酶傳感器

（根據(jù)敏感物質(zhì)分類）

……免疫傳感器組織傳感器細胞傳感器DNA傳感器（一）酶傳感器酶電極電化學電極頂端緊貼一層酶膜酶的固定化技術惰性載體-物理吸附法Text惰性載體-物理吸附法離子載體-交換法物理包埋法酶分子通過極性鍵、氫鍵、疏水力或π電子相互作用等吸附于不溶性載體上。

選用具有離子交換劑的載體，在適宜的pH下，使酶分子與離子交換劑通過離子鍵結合起來，形成固定化酶。將酶分子包埋在凝膠的細微格子里制成固定化。常用的凝膠有：聚丙烯酸胺、淀粉、明膠、聚乙烯醇、海藻酸鈣、硅樹脂酶傳感器應用葡萄糖傳感器大腸桿菌改良型葡萄糖傳感器MWCNTs-HRP葡萄糖傳感器檢測血清中葡萄糖濃度生物醫(yī)學上電化學酶傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中有機污染物、無機污染物和重金屬等?！袷称饭I(yè)生產(chǎn)的在線監(jiān)測●食品成分分析●食品添加劑分析●食品鮮度檢驗●食品滋味、氣味及成熟度的監(jiān)測●基礎研究●臨床應用●生物醫(yī)藥環(huán)境監(jiān)測中

食品分析中

（二）免疫傳感器

基本原理：采用抗原與抗體的特異反應將待測物與酶連接，然后通過酶與底物產(chǎn)生顏色反應，用于定量測定。必要的試劑酶作用的底物（顯色劑）固相的抗原或抗體（免疫吸附劑）酶標記的抗原或抗體（標記物）酶聯(lián)最免疫到吸附神測定逐法（EL肥IS葬A）測量寨時，糾抗原單（抗晨體）膠先結貌合在攝固相稍載體殘上，撞但仍即保留拌其免怒疫活枯性，炮然后侮加一候種抗海體（繭抗原賓）與糞酶結球合成白的偶音聯(lián)物御（標描記物青），烈此偶仍聯(lián)物飲仍保暖留其灰原免嘗疫活餡性與渡酶活奸性，說當偶錢聯(lián)物馳與固士相載逆體上先的抗級原（盆抗體擱）反收應結犬合后臺，再虛加上荒酶的吉相應償?shù)孜镂?，即毛起催脾化水住解或支氧化罪還原錦反應鞋而呈笑顏色伯。其堤所生軍成的平顏色偽深淺搏與欲釋測的倒抗原苗（抗蔬體）義含量革成正薦比。方法此法適用于檢驗各種蛋白質(zhì)等大分子抗原間接法檢測抗體最常用的方法，其原理為利用酶標記的抗體檢測已與固相結合的受檢抗體競爭法用于抗原和半抗原的定量測定，也可用于測定抗體雙抗完體夾耀心法臨床姑應用酶電偽極在40秒nL的微告池中丹檢測D-惑Di輕me鞭r(nóng)濃度堆應用鴉于臨客床試扮驗。窯檢測蒼到D-牲Di伍me毯r濃度隸范圍因為0.塑1-10竹0棚nM，撫鵝育時饒間從住幾小紹時減邀少到5分鐘符。利用散抗原使抗體咱反應生前后鴿電位臂的變栽化檢涂測B型肝之炎抗繡原。唱檢測率濃度煌范圍灘為4-性80奴0竊ng鄭/m卻l，檢組測限喊達1.診3寧ng君/m答l。此前方法雁比常溪規(guī)檢池測更嘆加直悉接，戲快速早，簡粱單。（三不）細胞猶傳感忙器定義：以冤動植弦物細思胞作回為生鞏物敏爭感膜朵的電臨化學順傳感羨器，葬此系曠酶電柳極的悼衍生巖型電事極。季動植點物細碧胞中譽的酶唯是反燙應的伸催化兼劑。優(yōu)點：與傻酶電缺極相極比1酶活性較離析酶高2酶的穩(wěn)定性增大3材料易于獲得應用細胞券傳感甚器可封用于朽診斷垮早期地癌癥掛，用銷人類總臍靜梢脈內(nèi)元皮細擱胞通逮過三致乙酸鳳纖維鄙素膜蠻固定宋在離蘆子選鍬擇性拍電極啟上作殃為傳信感器辯，腫速瘤細芝胞中VE編GF刺激張細胞巨使電媽極電項位發(fā)梁生變餐化從曲而測養(yǎng)得VE低GF濃度晚來診煉斷癌松癥。四.生物決傳感嘉器的片展望目前可生物洗傳感碰器主誕要還橫處在實驗錢室研食究階女段，仍瓜需要牙較長豬的一索段時濤間才做能實漿現(xiàn)產(chǎn)僅業(yè)化虛。比如撫，大宮多數(shù)由電化受學酶鋼傳感望器只鏈是對獨單一懼組分粥中的楊污染慕物具林有響園應，長而傳邁感器寶應用短于監(jiān)蒙測實極際樣抓品中憑污染濱物仍燭有許哭多亟串待解耕決的登實際拘問題枕。生物柔傳感槍器是標一項騰嶄新吃的技將術手功段，斑它在雷發(fā)展映中難續(xù)免會嘴遇到消各種返問題宴，但養(yǎng)是它教的應油用前列景和怒自身嫁優(yōu)勢機毋庸漫置疑都。可以