酶生物传感器的研究进展

简要介绍了酶生物传感器的工作原理、分类以及酶生物传感器在环境监测、食品分析、生物医学等方面的应用,探讨了影响酶传感器研究进展的瓶颈,并展望了其应用前景.     

锇聚合物修饰丝网印刷电极的辣根过氧化物酶传感器

酶生物传感器检测环境污染应用前景良好。该文采用戊二醛-牛血清白蛋白交联法将锇-聚乙烯基吡啶(Os(bpy)2(PVP)10Cl2,Os-PVP)与辣根过氧化物酶(HRP)依次固定在丝网印刷电极上,制备电流型过氧化氢生物传感器。通过循环伏安法对修饰电极的氧化还原性质进行研究,并采用计时-电流法对传感器的固定化和工作参数进行了研究,以便提高信号响应的灵敏度和稳定性。在最适合条件下,底物在修饰电极表面进行催化反应的表观Michaelis-Menten常数kampp为1.79 mmol/L,并确定以HRP酶为标记物的免疫传感器所采用的底物浓度宜大于20倍的kmapp。     

锇聚合物修饰丝网印刷电极的辣根过氧化物酶传感器

酶生物传感器检测环境污染应用前景良好。该文采用戊二醛-牛血清白蛋白交联法将锇-聚乙烯基吡啶(Os(bpy)2(PVP)10Cl2,Os-PVP)与辣根过氧化物酶(HRP)依次固定在丝网印刷电极上,制备电流型过氧化氢生物传感器。通过循环伏安法对修饰电极的氧化还原性质进行研究,并采用计时-电流法对传感器的固定化和工作参数进行了研究,以便提高信号响应的灵敏度和稳定性。在最适合条件下,底物在修饰电极表面进行催化反应的表观Michaelis-Menten常数kampp为1.79mmol/L,并确定以HRP酶为标记物的免疫传感器所采用的底物浓度宜大于20倍的kmapp。     

直接电化学酶传感器的研究进展

电化学生物传感器是电化学、电分析化学以及生物学等多学科交叉的产物,是一种全新的检测仪器,具有快速、灵敏和价廉等特点,在食品发酵工业、临床医学、环境监测、军事等领域有着重要的应用价值.简述了电化学生物传感器的基本原理和分类、电流型生物传感器的发展和特点以及直接电子转移的基本原理,并深入探讨了基于纳米材料等各种新型功能材料的直接电化学酶生物传感器的研究进展.     

直接电化学酶传感器的研究进展

电化学生物传感器是电化学、电分析化学以及生物学等多学科交叉的产物,是一种全新的检测仪器,具有快速、灵敏和价廉等特点,在食品发酵工业、临床医学、环境监测、军事等领域有着重要的应用价值。简述了电化学生物传感器的基本原理和分类、电流型生物传感器的发展和特点以及直接电子转移的基本原理,并深八探讨了基于纳米材料等各种新型功能材料的直接电化学酶生物传感器的研究进展。     

电流法酶电极：稳态响应特性与酶膜设计

描述电子传递体参与工作时电流法酶电极的稳态响应特性。根据电子传递体处于溶液中或固定在酶膜中,分别提出数学模型并导出实用的稳态电流关系式。讨论了溶液中传质、酶膜性能和电子传递体本质对响应特性的影响,为传感器酶层设计提供了依据。     

电流型酶电极生物传感器抗可逆抑制剂干扰的测定方法

电流型酶电极生物传感器在工业领域的应用中经常会遇到酶活性抑制剂干扰问题,在存在酶活性抑制剂的环境下,用酶电极生物传感检测,分析结果会显著偏低。根据电流型酶电极生物传感器的检测原理,设计了一种抗抑制剂干扰的测定方法,传感器正常定标完成后,先按正常方法进行测定,然后用样品加标样进行第二次测定,两次测定具有相同的酶抑制剂环境。通过两次测定结果比较,算出第二次测定所加标样的响应结果,计算出抑制剂对酶活的抑制系数,最终通过第一次测定结果和抑制系数计算出样品中待测物的浓度。这种测定方法能有效消除酶抑制剂对分析结果的影响,拓展酶电极生物传感器在工业领域中的应用范围。     

双酶电极测定血清中的葡萄糖的研究

本文将葡萄糖氧化酶和过氧化物酶固定在玻碳电极上，制成双酶生物传感器。用该生物传感器测定人体血清中的葡萄糖，尿酸、抗坏血酸、半胱氨酸和色氨酸等对测定无干扰。线性范围在５．０×１０－４～３．５×１０－６ｍｏｌ／Ｌ之间，检测限为５．０×１０－７ｍｏｌ／Ｌ，响应时间为２０ｓ。该生物传感器具有选择性和重现性好，灵敏度高，响应时间短等优点。     

电流型酶传感器的研究进展

综述了国内外电流型酶传感器的研究发展现状.对酶电极制备中酶的各种固定化方法的特点、优势进行了探讨;对电子媒介体对传感器电流响应增强的作用机理、种类及电极修饰等进行了阐述,并讨论了干扰因素及解决的办法;进而对电流型酶传感器的研究发展前景予以展望.     

基于纳米金和碳纳米复合材料的辣根过氧化物酶生物传感器的研究

合成了碳纳米粒子(CNs)和多壁碳纳米管(MWCNTs)复合材料,并通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对材料进行表征.并以玻碳电极为基底,修饰上MWCNTs-CNs复合材料,再用电沉积法将金修饰在MWCNTs-CNs表面后,固定过氧化物酶,成功制备出一种新的生物传感器用于检测过氧化氢.实验表明,该生物传感器对过氧化氢具有良好的电催化性能,过氧化氢的浓度在2.91~980.00μmol/L范围内与其峰电流呈良好线性关系,检出限为0.48μmol/L.同时,该传感器具有灵敏度高、重现性和稳定性好的特点.     

植酸钛纳米材料固定酶制备过氧化氢传感器

利用植酸盐分子中磷酸基团与部分金属离子的强络合能力,通过微波合成法合成植酸钛纳米材料,并运用这种材料结合混合滴涂的方法将辣根过氧化物酶成功修饰到玻碳电极表面.运用紫外-可见光谱和电化学,实验结果证明了这种材料具有良好的生物相容性,有利于防止酶在固定化过程中生物活性的损害.此法制备的生物传感器实现了辣根过氧化物酶(HRP)和玻碳电极之间的直接电子转移,且对过氧化氢呈现出良好的催化还原作用,对H2O2检测的响应电流线性范围是6.67×10-7~4.73×10-5mol·L-1,线性相关系数R=0.9988(n=20),检测限为4.0×10-7mol·L-1(S/N=3),米氏常数(Kapp M)为0.036 mmol·L-1.所制得的生物传感器呈现出良好的重现性和稳定性.     

生物功能电极：Ⅱ.酶修饰电极反应动力学

分别用吸附交联法和共价键合法将葡萄糖氢化酶修饰在破碳电极表面上，并用循环伏安法和旋转圆盘电极技术研究其生物电催化动力学．提出酶修饰电极的界面模型并导出电极上酶促反应的稳态动力学表达式，从而指出由电化学方法测得的固定化酶表观动力学参数的物理意义．讨论了酶修饰电极的电而响应特性与固定化酶的性质、酶电极界面的几何特征、溶液中的传质以及电子传递体在电极基体上的电荷传递动力学等因素的关系．     

无酶葡萄糖传感器研究进展综述

随着传感器发展的不断翻新,第四代无酶葡萄糖传感器因其特定的优势已经成为现在葡萄糖传感器研究的热点之一。如今对于无酶葡萄糖的各种优化也随着新型材料的横空出世取得了很大的进展。该文总结了历年来关于无酶葡萄糖传感器的各项主流研究成果和进展,其中包括基于各种常规材料(金属/金属氧化物/合金/贵金属等)无酶葡萄糖传感器的特点,并重点阐述了基于纳米材料等各种新型结构材料在无酶葡萄糖传感器中的应用,最后对无酶葡萄糖传感器的发展应用趋势及方向做出了展望。     

过渡金属配合物电子介体在酶电流型生物传感器中的应用

主要介绍过渡金属配合物电子介体的特点及其在酶电流型生物传感器中应用和发展过程，并对今后的发展进行了展望。     

离子交换法固定化鸡肝酶及其低温保存的实验研究

采用离子交换法,以大孔径弱酸性阳离子交换树脂 D113为固定化载体,对可被农药抑制的鸡肝酶进行固定化．通过实验得到了最佳固定条件：离子浓度在0．25～0．375 mol/L 之间,固定时间为75 min,酶液活力为(6±2)U/mL．制备的固定化酶可在用于农药残留快速检测的酶传感器中作为生物识别元件使用．同时,初步研究了液体酶和固定化酶的保存,对固定化酶的制备和使用有参考价值．     

真菌漆酶的酶活测定及其在织物染料生物脱色中的应用

较为详细地介绍了漆酶常用的定性和定量分析方法，并阐述了漆酶在织物染料脱色中的应用。漆酶是一种含铜的多酚氧化酶，按其主要来源分为漆树漆酶和真菌漆酶两大类。研究表明，漆酶可作用的底物范围广，它可应用于生漆的干燥的干燥成膜和毛发染色，纸浆生产中木质素的降解，废水处理，生物传感器，酶法免疫分析，有机合成，土壤的修复等方面。     

基于二氧化锆/纳米金溶胶凝胶膜固定辣根过氧化物酶的H2O2生物传感器的研制

将辣根过氧化物酶(HRP)、二氧化锆溶胶凝胶、纳米金按一定的比例混合,成功制备了以二氧化锆/纳米金溶胶凝胶为载体的性能优良的过氧化氢生物传感.二氧化锆溶胶凝胶具有良好的生物相容性,并提供了良好的微环境保持HPR的生物活性.纳米金与HPR形成静电复合物,有效促进了酶与电极表面的电子传递.该生物传感器性能优良,线性范围为7·0μmol/L至3·9mmol/L,检测下限为4·0μmol/L.最后探讨了pH、工作电位、干扰物质对生物传感器的影响.     

基于STC单片机的便携式固定化酶生物传感分析仪

基于对无电环境下快速分析的需求,设计了便携式固定化酶生物传感分析仪,仪器采用STC12C5A32S2单片机作为主控制器,大容量锂离子可充电电池作为工作电源,能连续工作8小时以上。用葡萄糖固定化酶生物传感器对仪器样机进行测试表明,仪器对样品测定的重复性及对不同浓度样品的线性响应均有很好的结果。     

我国生物传感器研究现状及发展方向

生物传感器是一个内容广泛、多学科介入和交叉的研究领域。本文以固定化酶传感器为重点,对我国生物传感器技术现状和特点进行了总结。在生物活性元件的种类、固定化策略和推广应用方面进行了分析,指出影响我国生物传感器实用化进程的主要问题是传感器酶品种缺乏、稳定性差以及检测底物范围受限等。以此为基础,在酶分子元件、生物电子器件、传感器制造技术及市场开发等几个方面,对今后发展重点和方向进行了探讨,建议加强新型酶分子元件、生物电子器件的标准化和分析系统的集成技术研究。     

漆酶及其对染料废水处理的研究进展

染料废水具有色度高、产量大、毒性强和难生物降解等特点,对废水进行脱色及去除化学需氧量(COD)是此类工业废水处理的重点。染料废水的处理方法有物理、化学及生物方法,主要包括絮凝沉淀、水解酸化和活性污泥法等,这些方法往往具有成本高、能耗大、反应条件剧烈以及二次污染等缺点。酶与酶技术的开发与应用是环境生物技术中重要的部分,为环境污染治理提供了新的技术手段。漆酶是处理染料废水最具潜力的生物酶之一,对多种合成的和天然的染料分子具有较高的脱色效率。本文介绍了漆酶的来源、结构、分类以及催化机制等,综述了真菌漆酶和细菌漆酶对染料废水中占比最大的偶氮染料和蒽醌染料进行实际脱色和脱毒处理的研究现状,并对未来的研究方向进行展望。