01.
电化学生物传感器
传感器是一种能够将从外界探测到的信号(物理条件、化学组成)作为信息以一定方式,如电信号等形式输出的装置。
传感器作为人类感官的延伸被应用于医学、航天科学以及日常生活中。
其中,电化学生物传感器是传感器技术领域的一个新分支,结合了生物与电子检测技术。
最早提出的生物传感器原理是用葡萄糖氧化酶与氧电极组合检测葡萄糖,此后的关于生物(酶)传感技术的研究逐渐发展为一门交叉学科的综合技术,在食品检测、环境监测、药物以及临床等方面得到了广泛应用。
02.
工作原理
电化学生物传感器以电极作为转换元件和固定载体,将生物敏感物质,如抗原、抗体、酶、激素等,或者生物本身作为敏感元件固定在电极上,通过生物分子之间的特异性识别作用将目标分子与其反应信号转化成电信号,如电容、电流、电位、电导率等,从而实现对目标分析物的定性或定量检测。
电化学生物传感器中电极充当了电子的给体或受体,模拟生物体系电子传递机理和代谢过程,可以测定热力学和动力学参数。
利用生物反应的特异性和电化学分析方法的灵敏度,结合两者的实时检测性,为生物样品的检测提供了强有力的手段。
03.
分类
主要是依据敏感元件的不同分为以下几种:
电化学免疫传感器
抗体和抗原的结合是一对一的,利用这一点,电化学免疫传感器将免疫物质固定在电极表面作为敏感元件,将抗原/抗体反应达到平衡状态后的生物反应信号→电信号通过电极输出。
其优点在于利用抗体的强特异性,省略样品预分离步骤,节省分析时间的同时保证了分析结果的可靠性。
电化学免疫传感器分为直接型和间接型,区别在于是否采用标记物。直接电化学免疫传感器直接依靠抗体或者其携带的大量电荷在发生免疫结合时产生的电化学变化,从而测得阻抗、离子通透性、电导率等参数的改变。
间接电化学免疫传感器则需要利用标记物放大免疫反应的信号,再间接测定免疫物质的浓度。
电化学酶电极传感器
高中课本说酶催化作用具有高效性和专一性,这里以酶作为敏感元件,电极作为转换元件,通过酶的催化作用将不可检测的底物转化为可被电化学方法检测的产物。电化学酶传感器的发展大致经历了三个阶段:
第一代,通过测定反应过程产生或者消耗的电活性物质来确定被测物的浓度。葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase, GOD)电极,通过检测氧气的消耗、过氧化氢的产生或者酸度的变化来间接测定葡萄糖的含量。
第二代,以媒介体进行酶的电活性中心与电极之间的电子沟通,通过检测电极上媒介体被氧化所产生的电流变化反应底物浓度的变化。金属油鸡课上学到的二茂铁及其衍生物是常用媒介体喔~
没错
是我
”第三代,将酶固定到电极表面,使酶的氧化还原活性中心与电极直接“交流”,面对面更好办事。
电化学DNA传感器
DNA具有储存和传递信息的功能,在生物的生长、繁殖、发育、遗传、变异和转化等生命活动中具有十分重要的作用。对于遗传病、传染病以及肿瘤等疾病诊治方面,检测基因与其表达产物蛋白质、分析外源基因的变异性与多态性质显得尤为重要。
电化学DNA传感器主要检测核酸的杂交反应,它以电极为换能器,单链或基因探针为敏感元件,与识别杂交信息的电活性指示剂共同构成。
在适当的温度、pH和离子强度下,被固定在电极表面的DNA探针分子能与目标物选择性杂交,形成双联DNA,导致电极表面结构发生改变,从而改变电极的信号传导,通过检测电信号的变化来达到检测目标物或特定基因的目的。
04.
制备
首要大事是固定生物敏感元件。(敲黑板)
①在一定的空间内限制生物敏感元件
②不能妨碍待测物的自由扩散
目前电极表面生物材料的修饰方法主要有:
05.
应用
啥都不说了,看下表吧
微信号:YG18511751369
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