电化学生物传感器的应用实例zhuyue

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2021石墨烯在电化学生物传感器领域的应用范文1

2021石墨烯在电化学生物传感器领域的应用范文1

2021石墨烯在电化学生物传感器领域的应用范文 石墨烯由于具有大的比表面积、优异的机械性能和良好的导电性,使得它在纳米电子器件,传感器,药物载体,超级电容器以及能量存储等领域得到了广泛的应用。

将石墨烯应用于电生物传感器不仅有重要的理论价值,而且对生命分析领域的快速发展具有重要现实指导意义。

本文重点介绍了石墨烯在电化学物传感器领域的研究进展,简单探讨了石墨烯在电化学领域应用存在的问题。

1石墨烯在电化学生物传感器领域的研究进展 1.1酶传感器 由于石墨烯对H2O2具有较高的电催化活性,对葡萄糖氧化酶具有良好的直接电化学催化氧化性能,因此石墨烯可以作为卓越的电极材料制备酶生物传感器。

Shan[1]报道了利用聚乙烯吡咯烷酮修饰的功能化石墨烯纳米材料构建了电化学葡萄糖生物传感器,该小组将聚乙烯吡咯烷酮功能化的石墨烯分散于聚乙烯亚胺功能化的离子液体后,制备得到石墨烯/离子液体修饰电极能极好的固定葡萄糖氧化酶,利用石墨烯复合材料材料对 O2和 H2O2的还原催化作用,成功制备出葡萄糖电化学生物传感器检测,线性范围为 2~14 mmol/L。

Liu[2]研究了将铜纳米粒子通过电解沉积在石墨烯片层上构建了非酶葡萄糖传感器,在 500 mV 电压下,对葡萄糖的检测线性范围达到 4.5 mM,最低检测限位为 0.5 μM。

Zhuo[3]研究小组研究了以细胞因子与葡萄糖氧化酶级联催化物为信号放大物,功能化磁性石墨烯纳米球为信号标记物,构建了用于检测甲状腺激素的免疫传感器,最低检测限可达15 fg/mL。

1.2免疫传感器 由于石墨烯就有大的表面面积和良好的生物相容性,因此,MohammedZourob[4]研究了通过电还原芳基重氮盐在石墨烯修饰丝网印刷电极表面键合一层有机膜构建了用于检测乳球蛋白的电化学免疫传感器,在 PBS 溶液中对乳球蛋白的检测线性范围为1pg/mL~1 ng/mL,最低检出限可达 0.8 pg/mL。

电化学分析方法在生物传感器中的应用研究

电化学分析方法在生物传感器中的应用研究

电化学分析方法在生物传感器中的应用研究电化学分析方法是一种利用电化学技术实现物质检测和分析的方法。

它通过测量分析物与电极之间的电流、电势或电荷等电化学参数的变化来获取相关的分析信息。

随着生物传感器的快速发展,电化学分析方法在生物传感器中的应用受到越来越多的关注。

本文将介绍电化学分析方法在生物传感器中的应用研究进展,并讨论其在医学、环境监测和食品安全等领域的潜力。

一、生物传感器概述生物传感器是一种将生物活性组分与传感器技术结合起来的设备,可用于检测生物分子、细胞和微生物等。

它通过特定的生物组分与目标物质之间的识别和反应来实现检测和分析,具有高灵敏度、高选择性和即时监测等优点。

二、电化学分析方法在生物传感器中的应用1. 电化学传感器电化学传感器是一种常用的生物传感器类型,常采用电极作为传感器部分。

电化学分析方法在电化学传感器中发挥着至关重要的作用。

通过测量电极与分析物之间的电信号变化,可以实现对生物分子、细胞和微生物等的高灵敏度检测。

常见的电化学传感器有pH传感器、离子选择电极和氧气传感器等。

2. 生物传感器的电化学检测方法电化学检测方法是电化学分析方法的一种应用形式,可用于检测生物传感器中的分析物。

常见的电化学检测方法有循环伏安法、方波伏安法和安培法等。

循环伏安法可用于检测生物分子的氧化还原峰,方波伏安法可用于测定分析物的浓度,而安培法可用于测定分析物的电流响应。

3. 电化学共振传感器电化学共振传感器是一种基于电化学和声学原理的传感器。

它利用电化学反应引起的质量变化来改变振动频率,从而实现对生物分子和细胞等的检测。

电化学共振传感器具有高灵敏度、高选择性和实时监测等优点,可用于多种生物分析应用。

三、电化学分析方法在生物传感器中的应用案例1. 医学应用领域电化学分析方法在医学应用领域有广泛的应用。

例如,利用电化学传感器可实现对生物标志物如葡萄糖、尿酸和胆固醇等的检测,有助于疾病的早期诊断和监测。

此外,电化学共振传感器可以实时监测药物的释放和药效,为药物研发和治疗提供重要信息。

生物传感器的新设计和应用案例

生物传感器的新设计和应用案例

生物传感器的新设计和应用案例生物传感器是一种利用生物材料或其代谢产物来进行生物分子检测或分析的装置。

随着生物技术的发展,生物传感器不断地被设计和改进,其在医学、生物学、环境监测等领域具有广泛的应用。

本文将介绍一些新的生物传感器设计和应用案例。

光学生物传感器光学生物传感器是一种通过光学信号来检测生物分子浓度的传感器。

其中最常见的是荧光传感器和表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)传感器。

荧光传感器可以利用荧光分子的发光来检测生物分子,荧光分子能够在特定的条件下与特定的生物分子发生化学反应,发出荧光。

而SPR传感器则可以通过感应金属表面上表面等离子体生成的共振,来检测生物分子浓度。

这两种传感器在生物医学、环境监测和食品安全等方面都有广泛的应用。

电化学生物传感器电化学生物传感器可以通过检测电化学信号来检测生物分子浓度。

其中最常见的是氧化还原反应和电化学阻抗(electrochemical impedance)传感器。

氧化还原反应传感器可以利用氧化还原反应的电荷转移来检测生物分子浓度。

而电化学阻抗传感器则可以通过检测电阻和电容的变化,来检测生物分子浓度。

这两种传感器在生物医学、生态环境监测、食品安全等领域发挥了重要作用。

生物纳米传感器生物纳米传感器是一种利用纳米技术制备的生物材料来实现生物分子检测的传感器。

生物纳米传感器具有高灵敏度、高选择性和快速反应的特点,并且能够在生物体内实现实时监测。

因此,生物纳米传感器在生物医学、食品安全和环境监测等领域具有广泛的应用。

基于生物纳米材料的生物传感器设计越来越流行。

比如,利用Au NPs表面修饰DNA分子,可以实现对某种病原菌的高灵敏度检测;利用纳米粒子和量子点等生物纳米材料制备的纳米传感器能够实现对DNA浓度的高灵敏度检测。

结语生物传感器是一种基于生物分子的检测技术,具有高灵敏度、高选择性等优势。

随着生物技术的发展,生物传感器的应用范围也不断扩展。

化学物质的电化学分析和生物传感器在检测和监测中的应用有哪些

化学物质的电化学分析和生物传感器在检测和监测中的应用有哪些

化学物质的电化学分析和生物传感器在检测和监测中的应用有哪些随着科技的进步和人们对于生活质量的追求,检测和监测的重要性越来越受到人们的关注。

化学物质的电化学分析和生物传感器成为了现代检测和监测领域的重要技术,它们在环境治理、医疗、食品安全等方面发挥着关键的作用。

一、化学物质的电化学分析化学物质的电化学分析是指利用化学反应产生的电流与化学反应本身之间的关系进行分析的方法。

电化学分析是一种灵敏、快速、准确、方便的分析方法。

举个例子,现在人们越来越重视饮用水的安全问题,而饮用水中的氟、镉等成分已经成为公众关注的热点。

而化学物质的电化学分析能够对饮用水进行快速、准确的检测,达到保障饮用水安全的目的。

化学物质的电化学分析主要有三大类方法:电位滴定法、极化曲线法和典型电化学法。

其中,电位滴定法主要用于分析浓度高的溶液,极化曲线法和典型电化学法则主要用于分析浓度低的溶液。

电化学分析技术在环境治理领域有很多应用。

它可以用来分析空气、水、土壤中的化学物质,来监测环境质量。

电化学分析技术还可以用于生产中的质量监测、再生资源利用以及生物医学领域的分析和测量等方面。

二、生物传感器生物传感器指通过生物组件(比如细胞、酶、核酸等),将被测物与检测信号转换为可读信号的装置。

生物传感器可以很好地模拟和利用生物系统进行检测和监测,实现对低浓度、多种分子的准确检测。

现在,生物传感器在生物成像、分析生物分子、检测细胞生理和生化过程等方面得到了广泛应用。

生物传感器技术的发展也带动了其他生命科学技术的发展,进一步推动了生物医学、药物研发和治疗技术的进步。

生物传感器的应用领域非常广泛。

例如,利用生物传感器技术可以在医学中实现准确和快速的检测,用来检测病原体、癌症指标等;在食品安全领域,生物传感器可以快速检测食品中的有害物质,保障食品安全。

总的来说,化学物质的电化学分析和生物传感器技术的发展推动了检测和监测领域的进步。

两者各具优势,可以补充彼此的不足之处,进一步提高检测和监测的准确性和效率。

电化学探测技术在生物传感器中的应用

电化学探测技术在生物传感器中的应用

电化学探测技术在生物传感器中的应用随着现代生物医学技术的不断发展,人们对于各种疾病的诊断和治疗也更加关注,其中生物传感器成为了关键技术之一。

而电化学探测技术作为一种常见的传感器检测技术之一,在生物传感器中得到了广泛应用。

本文将从电化学探测技术的基本原理、在生物传感器中的应用以及存在的问题与发展方向等角度进行探讨。

一、电化学探测技术基本原理电化学是研究电子和离子在电极表面的物理化学现象,通过对电子和离子的相互作用进行观察与分析,从而获得样品的相关信息。

电化学流程一般包括电化学反应、电子传递、质量传递等过程,最终通过电信号输出结果。

其中,电极是电化学反应的核心部分,电极表面的反应与电化学信号密切相关,因此电极表面的性质也是电化学探测技术的关键因素之一。

电化学探测技术的应用非常广泛,可以用于环境监测、化学和生物传感器等领域。

生物传感器是一种通过生物分子间的相互作用来检测生物体内信息的设备。

这里的生物分子可以是蛋白质、核酸、酶等。

生物传感器的应用具有结构简单、灵敏度高、选择性强等特点,可以用于测量各种生理参数、病毒和细菌等微生物的检测以及抗生物体、抗癌药物、抗诊断器等生物制品的检测。

二、电化学探测技术在生物传感器中的应用电化学传感器在生物传感器中得到了广泛的应用,包括光电传感器、化学传感器、电化学传感器、基因传感器等。

其中电化学传感器是最常用的一种,其主要用来检测生物体内各项生理参数,如pH值、离子浓度、氧合度、葡萄糖浓度及其他代谢物等。

首先,以葡萄糖检测为例,葡萄糖是人和动物体内主要的能量来源之一,其参与人体的正常代谢和生命活动。

而对于糖尿病等疾病患者来说,控制血糖水平非常重要。

因此,对于葡萄糖浓度的检测尤为重要。

采用电化学传感器可以通过检测生物体内葡萄糖的浓度,进而判断患者的糖尿病状况。

其次,以DNA检测为例,DNA是生物体内的重要组成部分,因此对于细菌、病毒等微生物的检测也必须通过DNA检测,如丙肝病毒的检测。

电化学技术在生物传感器中的应用

电化学技术在生物传感器中的应用

电化学技术在生物传感器中的应用生物传感器是一种能够感测生物分子反应的器件,它具备快速、灵敏和稳定的特性,能够在生物医学、生物分析、生物制药、环境监测等领域得到广泛应用。

传感器技术的发展为化学和生物过程的研究提供了很多便利,目前传感器技术也成为近年来兴起的新兴领域。

其中电化学技术在生物传感器中的应用越来越受到人们的重视。

下面将探讨电化学技术在生物传感器中的应用。

一、概述电化学传感器是一类以电化学方法测量试样品中物质浓度的传感器。

根据其在测量过程中是否需要运用电解反应或者化学反应,电化学传感器又可以分为电化学氧化还原传感器、化学反应传感器以及电解反应传感器等。

而在生物传感器中,电化学氧化还原传感器应用最为广泛。

二、应用1. 应用于医学领域在医学领域中,电化学技术可对细胞代谢、中医药物疗效等进行快速检测。

糖尿病患者每日必须多次检测血糖水平,而使用便携式的电化学血糖监测器,不仅能够快速、方便地检测血糖水平,而且使用成本较低,使得越来越多的人可以接受这种监测方式。

在医药研发领域,电化学生物传感器可以应用于药物合成、结构鉴定以及生物转化等过程的研究。

2. 应用于环境监测电化学技术在环境监测方面的应用非常普遍,例如有害物质的检测、水质分析、空气质量监测等。

在污染源远在现场时采集水、空气数据,电化学生物传感器有着很重要的作用,尤其是在灾难发生后的快速响应过程中起到了至关重要的作用。

3. 应用于食品安全食品安全问题一度是我们的社会关注的焦点,但是不容易发现有毒有害物质,这时候便需要精准的检测手段。

电化学生物传感器的可控性、快速性以及灵敏性使之成为食品安全领域检测技术的首选。

三、研究进展1. 电化学纳米生物传感器纳米材料因其小尺寸、大比表面积和特殊的化学、物理、电学性质而成为生物传感器的重要研究对象,尤其是金属纳米颗粒,在生物传感器中表现出了其独特的优势。

因此,电化学纳米生物传感器已经成为近年来研究的热点,该类传感器不仅能提高传感器的灵敏度,而且可以大大提高传感器的稳定性和寿命。

电化学生物传感器的研究及应用

电化学生物传感器的研究及应用

电化学生物传感器的研究及应用随着生物学的发展,生物传感器得到广泛的重视。

电化学生物
传感器作为一种新型的传感器,在生物医学、环境监测、食品安
全等领域得到了广泛的应用。

电化学生物传感器是一种能够将生物分子识别和信号转化为电
信号的传感器。

它主要由生物识别元件、传感器、信号转换器和
数据分析系统组成。

它的工作原理是利用生物分子与传感器表面
的生物识别元件相互作用来实现目标物分析的选择性检测,并将
其转换成电信号输出。

近年来,电化学生物传感器已经在多种领域得到了广泛的应用。

在医学方面,电化学生物传感器能够检测糖尿病、癌症等疾病,
提高诊断效率。

在环境监测方面,电化学生物传感器能够检测水质、大气颗粒物、土壤污染等,保障环境安全。

在食品安全方面,电化学生物传感器能够检测食品中的有害物质,保障人们的健康。

同时,电化学生物传感器也存在着一些问题和挑战。

其中之一
就是如何提高检测灵敏度和选择性。

目前,有许多的研究都在探
索如何利用纳米技术和分子识别技术来提高传感器的灵敏度和选
择性。

此外,电化学生物传感器的稳定性和反应速度也是需要进一步优化的问题。

总之,电化学生物传感器具有广泛的应用前景。

未来,我们可以期待在生物医学、环境监测、食品安全等领域看到更多电化学生物传感器的应用。

同时,我们也需要进一步加强研究,解决当前电化学生物传感器存在的问题和挑战,推动电化学生物传感器技术的发展和应用。

电化学生物传感技术的原理与应用

电化学生物传感技术的原理与应用

电化学生物传感技术的原理与应用电化学生物传感技术是一种将生物分子与电化学技术结合的新兴领域,具有方便、快速、灵敏等特点,具有广泛的应用前景。

这篇文章将介绍电化学生物传感技术的原理和应用。

一、原理电化学生物传感技术基于电化学传感器的原理,通过生物分子与电化学传感器相互作用,产生电信号。

其核心是将目标分子转化为电化学反应,然后将反应的电信号转化为具体的分析信息。

电化学反应是指一种物质转化为电荷的过程。

当生物分子与电化学传感器接触时,会发生氧化还原反应,即物质的电子从一种状态转换到另一种状态。

通过输入电位,电化学传感器可以产生电流,以检测生物分子的存在和浓度。

二、应用1. 医学诊断电化学生物传感技术在医学诊断中具有广泛的应用。

例如,电化学生物传感器可以用于检测血糖、血脂、肝功能等生理指标,也可以用于检测癌症标志物等疾病相关分子。

这些传感器具有灵敏度高、重复性好等优点,可以帮助医生快速准确地进行疾病诊断。

2. 食品安全检测电化学生物传感技术在食品安全检测中也具有潜在的应用价值。

例如,可以使用电化学传感器检测肉类中的病原菌,检测水果中的残留农药等。

这种技术具有快速、可靠、敏感等优点,可以有效地保障食品安全。

3. 环境监测电化学生物传感技术也可以应用于环境监测领域。

例如,可以使用电化学传感器检测水中的有害物质。

这种技术具有快速、灵敏等优点,可以帮助环保部门及时准确地监测环境,保障人们的健康与安全。

4. 生物燃料电池电化学生物传感技术还可以应用于生物燃料电池中。

生物燃料电池将生物质和氧气反应生成电能,具有清洁高效的特点。

电化学生物传感技术可以用于监测生物燃料电池中的反应情况,帮助优化反应过程,提高发电效率。

三、结论电化学生物传感技术是一种新兴的生物分析技术,在医学、食品安全、环境监测等领域具有广泛的应用前景。

其原理基于电化学传感器,通过生物分子与传感器的相互作用,产生电信号,检测生物分子的存在和浓度。

电化学生物传感技术具有灵敏度高、重复性好、快速等优点,将成为未来生物分析技术的重要研究方向。

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电化学生物传感器的应用实例摘要:生物电化学传感器是生物传感器中研究最早、种类最多的一个分支, 它具有专一、高效、简便、快速的优点, 已应用于生物、医学及工业分析等方面。

目前,生物传感器正进人全面深人研究开发时期,各种微型化、集成化、智能化、实用化的生物传感器与系统越来越多。

相信在不久的将来,生物传感器的面貌会焕然一新。

关键词:生物传感器,应用引言生物传感器正是在生命科学和信息科学之间发展起来的一门交叉学科。

最早的生物传感器发明于1962年,英国Clark[1]利用不同的物质与不同的酶层发生反应的工作原理,在传统的离子选择性电极上固定了具有生物功能选择的酶,从而构成了最早的生物传感器一一酶电极。

生物传感器的研究全面展开是在20世纪80年代,20多年来发展迅速,在食品工业、环境监测、发酵工业、医学等方面得到了高度重视和广泛应用。

1 工作原理及其分类1.1 工作原理传感器主要由信号检测器和信号转换器组成,它能够感受一定的信号并将这种信号转换成信息处理系统便于接收和处理的信号,如电信号、光信号等。

生物传感器是利用生物分子探测生物反应信息的器件。

换句话说,它是利用生物的或有生命物质分子的识别功能与信号转换器相结合,将生物反应所引起的化学、物理变化变换成电信号、光信号等。

Rogers[2]等人将生物传感器定义为:由生物识别单元,如酶、微生物、抗体等和物理转换器相结合所构成的分析仪器,生物部分产生的信号可转换为电化学信号、光学信号、声信号而被检测。

可见,任何一个生物传感器都具有两种功能,即分子识别和信号转换功能。

1.2 主要分类生物传感器的分类方式很多,但根据生物学和电子工程学各自的范畴,主要有以下两种分类方式。

(1)根据生物传感器中信号检测器上的敏感物质分类生物传感器与其它传感器的最大区别在于生物传感器的信号检侧器中含有敏感的生命物质。

这些敏感物质有酶、微生物、动植物组织、细胞器、抗原和抗体等。

根据敏感物质的不同,生物传感器可分酶传感器、微生物传感器、组织传感器、细胞器传感器、免疫传感器等。

生物学工作者习惯于采用这种分类方法。

(2)根据生物传感器的信号转换器分类生物传感器中的信号转换器与传统的转换器并没有本质的区别。

例如:可以利用电化学电极、场效应晶体管、热敏电阻、光电器件、声学装置等作为生物传感器中的信号转换器。

据此又将传感器分为电化学生物传感器、半导体生物传感器、测热型生物传感器、测光型生物传感器、测声型生物传感器等。

电子工程学工作者习惯于采用这种分类方法。

当然,以上两种分类方法之间可以互相交叉.例如:微生物传感器又可以分成电化学微生物传感器,测热型微生物传感器等。

总之,生物传感器种类繁多,内容广泛,随着科学技术的不断发展,其内容也将不断丰富。

2 研究现状及主要应用实例2.1 食品工业生物传感器在食品分析中的应用包括食品成分、食品添加剂、有害毒物及食品鲜度等的测定分析。

(1)食品成分分析在食品工业中,葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和贮藏寿命的一个重要指标。

已开发的酶电极型生物传感器可用来分析白酒、苹果汁、果酱和蜂蜜中的葡萄糖。

其它糖类,如果糖,啤酒、麦芽汁中的麦芽糖,也有成熟的测定传感器。

Niculescu[3]等人研制出一种安培生物传感器,可用于检测饮料中的乙醇含量。

这种生物传感器是将一种配蛋白醇脱氢酶埋在聚乙烯中,酶和聚合物的比例不同可以影响该生物传感器的性能。

在目前进行的实验中,该生物传感器对乙醇的测量极限为lnM。

食品添加剂的分析亚硫酸盐通常用作食品工业的漂白剂和防腐剂,采用亚硫酸盐氧化酶为敏感材料制成的电流型二氧化硫酶电极可用于测定食品中的亚硫酸盐含量,测定的线性范围为0-6-4mol/L。

又如饮料、布丁、昔等食品中的甜味素,Guibault[4]等采用天冬氨酶结合氨电极测定,线性范围为2x10-5 _1x l0-3mol/L。

此外,也有用生物传感器测定色素和乳化剂的报道。

农药残留量分析近年来,人们对食品中的农药残留问题越来越重视,各国政府也不断加强对食品中的农药残留的检测工作。

Yamazaki[5]等人发明了一种使用人造酶测定有机磷杀虫剂的电流式生物传感器,利用有机磷杀虫剂水解酶,对硝基酚和二乙基酚的测定极限为10-7mol,在40℃下测定只要4min。

Albareda[6]等用戊二醛交联法将乙酞胆碱醋酶固定在铜丝碳糊电极表面,制成一种可检测浓度为10-10mol/L的对氧磷和10-11mol/L的克百威的生物传感器,可用于直接检测自来水和果汁样品中两种农药的残留。

微生物和毒素的检验食品中病原性微生物的存在会给消费者的健康带来极大的危害,食品中毒素不仅种类很多而且毒性大,大多有致癌、致畸、致突变作用,因此,加强对食品中的病原性微生物及毒素的检测至关重要。

食用牛肉很容易被大肠杆菌0157.H7.所感染,因此,需要快速灵敏的方法检测和防御大肠杆菌0157.H7一类的细菌。

Kramerr[7]等人研究的光纤生物传感器可以在几分钟内检测出食物中的病原体(如大肠杆菌0157.H7.),而传统的方法则需要几天。

这种生物传感器从检测出病原体到从样品中重新获得病原体并使它在培养基上独立生长总共只需1天时间,而传统方法需要4天。

还有一种快速灵敏的免疫生物传感器[8]可以用于测量牛奶中双氢除虫菌素的残余物,它是基于细胞质基因组的反应,通过光学系统传输信号。

已达到的检测极限为16.2ng/ml。

一天可以检测20个牛奶样品。

食品鲜度的检测食品工业中对食品鲜度尤其是鱼类、肉类的鲜度检测是评价食品质量的一个主要指标。

V olpe[9]等人以黄嗦吟氧化酶为生物敏感材料,结合过氧化氢电极,通过测定鱼降解过程中产生的一磷酸肌昔(IMP)肌昔(IIXR)和次黄嗓吟(HX)的浓度,从而评价鱼的鲜度,其线性范围为5x10-10-2x10-4mol/L。

2.2 环境监测近年来,环境污染问题日益严重,人们迫切希望拥有一种能对污染物进行连续、快速、在线监测的仪器,生物传感器满足了人们的要求。

目前,已有相当部分的生物传感器应用于环境监测中。

水环境监测生化需氧量(BOD)是一种广泛采用的表征有机污染程度的综合性指标。

在水体监测和污水处理厂的运行控制中,生化需氧量也是最常用、最重要的指标之一。

常规的BOD测定需要5天的培养期,而且操作复杂,重复性差,耗时耗力,干扰性比较大,不适合用于现场监测。

SiyaWakin[10]等人利用一种毛抱子菌(Trichosporoncutaneum)和芽抱杆菌(Bacillus licheniformis)制作一种微生物 BOD 传感器。

该BOD生物传感器能同时精确测量葡萄糖和谷氨酸的浓度。

测量范围为0.5-40mg/L,灵敏度为5.84 nA/mgL。

该生物传感器稳定性好,在多次实验中,标准偏差仅为0.0362。

所需反应时间为5-l0min。

-3NO离子是主要的水污染物之一,如果添加到食品中,对人体的健康极其有害。

Zatsll[11]等人提出了一种整体化酶功能场效应管装置检测-3NO离子的方法。

该装置对-3NO离子的检测极限为7x 10-5mol,响应时间不到50s,系统操作时间约为85s。

此外,还有报道Han[12]等人将假单胞菌固定在抓离子电极上,实时监测工业废水中三氯乙烯,检测范围0.1-4 mg/L,检测时间在l0min内。

(2)大气环境监测二氧化硫(S02)是酸雨酸雾形成的主要原因,传统的检测方法很复杂。

Martyr[13]等人将亚细胞类脂类(含亚硫酸盐氧化酶的肝微粒体)固定在醋酸纤维膜上,和氧电极制成安培型生物传感器,对S02形成的酸雨酸雾样品溶液进行检测,l0min 可以得到稳定的测试结果。

NOx不仅是造成酸雨酸雾的原因之一,同时也是光化学烟雾的罪魁祸首。

Charles[14]等人用多孔渗透膜、固定化硝化细菌和氧电极组成的微生物传感器来测定样品中亚硝酸盐含量,从而推知空气中NOx的浓度,其检测极限为0.01 × l0-6mo1/L。

2.3 发酵工业在各种生物传感器中,微生物传感器具有成本低、设备简单、不受发酵液混浊程度的限制、可能消除发酵过程中干扰物质的干扰等特点。

因此,在发酵工业中广泛地采用微生物传感器作为一种有效的测量工具。

原材料及代谢产物的测定微生物传感器可用于测量发酵工业中的原材料(如糖蜜、乙酸等)和代谢产物(如头抱霉素、谷氨酸、甲酸、醇类、乳酸等)。

测量的装置基本上都是由适合的微生物电极与氧电极组成,原理是利用微生物的同化作用耗氧,通过测量氧电极电流的变化量来测量氧气的减少量,从而达到测量底物浓度的目的。

2002年,Tkac[15]等人将一种以铁氰化物为媒介的葡萄糖氧化酶细胞生物传感器用于测量发酵工业中的乙醇含量,13s内可以完成测量,测量灵敏度为3.SnAlnmol.L-1。

该微生物传感器的检测极限为0.85nmo1.L-1,测量范围为2-270nmo1.L-1,稳定性能很好。

在连续8.5h的检测中,灵敏度没有任何降低。

微生物细胞数目的测定发酵液中细胞数的测定是重要的。

细胞数(菌体浓度)即单位发酵液中的细胞数量。

一般情况下,需取一定的发酵液样品,采用显微计数方法测定,这种测定方法耗时较多,不适于连续测定。

在发酵控制方面迫切需要直接测定细胞数目的简单而连续的方法。

人们发现:在阳极(Pt)表面上,菌体可以直接被氧化并产生电流。

这种电化学系统可以应用于细胞目的侧定。

侧定结果与常规的细胞计数法测定的数值相近。

利用这种电化学微生物细胞数传感器可以实现菌体浓度连续、在线的测定。

2.4 医学医学领域的生物传感器发挥着越来越大的作用。

生物传感技术不仅为基础医学研究及临床诊断提供了一种快速简便的新型方法,而且因为其专一、灵敏、响应快等特点,在军事医学方面,也具有广的应用前景。

(1)临床医学在临床医学中,酶电极是最早研制且应用最多的一种传感器,目前,已成功地应用于血糖、乳酸、维生素C、尿酸、尿素、谷氨酸、转氨酶等物质的检测。

其原理是:用固定化技术将酶装在生物敏感膜上,检测样品中若含有相应的酶底物,则可反应产生可接受的信息物质,指示电极发生响应可转换成电信号的变化,根据这一变化,就可测定某种物质的有无和多少。

利用具有不同生物特性的微生物代替酶,可制成微生物传感器,在临床中应用的微生物传感器有葡萄糖、乙醉、胆固醇等传感器。

若选择适宜的含某种酶较多的组织,来代替相应的酶制成的传感器称为生物电极传感器。

如用猪肾、兔肝、牛肝、甜菜、南瓜和黄瓜叶制成的传感器,可分别用于检测谷酰胺、鸟嘌呤、过氧化氢、酪氨酸、维生素C和胱氨酸等。

DNA传感器是目前生物传感器中报道最多的一种,用于临床疾病诊断是DNA 传感器的最大优势,它可以帮助医生从DNA ,RNA、蛋白质及其相互作用层次上了解疾病的发生、发展过程,有助于对疾病的及时诊断和治疗。

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