蛋白膜伏安法及其在生物傳感器的應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-10-10 13:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 生物膜中 性質(zhì)的研究已經(jīng)開展，實(shí)驗(yàn)觀察到這些蛋白質(zhì)在膜相的電子傳遞能力有明顯提高，可以與電極表面發(fā)生直接電子傳遞反應(yīng)。具體機(jī)理還不很明確，但一些光譜證據(jù)表明，血紅素在膜相會(huì)形成特定的分子定向，這可能是蛋白質(zhì)電子傳遞速率提高的原因。另外，原子力顯微鏡提供了肌紅蛋白分別在裸的熱解石墨表面和在 DDAB膜內(nèi)的形貌，結(jié)果顯示 :肌紅蛋白在石墨表面聚集成一種鏈狀結(jié)構(gòu)，而在膜內(nèi)則處于液晶相。這種不同的物理存在狀態(tài)也可能是一個(gè)重要因素。 蛋白膜伏安法也可應(yīng)用于研究生物分子的相互作用。一氧化氮與血紅蛋白的相互作用因其重要的生理功能而引起 了眾多研究者的興趣，這方面己經(jīng)有很多光譜和動(dòng)力學(xué)研究，但這一相互作用的機(jī)制尚未弄清。蛋白膜伏安法為進(jìn)一步研究這一相互作用提供了新的手段，結(jié)果表明，高鐵血紅蛋白在膜內(nèi)首先被還原，一氧化氮從溶液中擴(kuò)散進(jìn)入膜內(nèi)并與亞鐵血紅蛋白的血紅素相結(jié)合，形成血紅蛋白 /一氧化氮復(fù)合物。然后，一氧化氮在血紅素的幫助下還原。最后，血紅蛋白 /一氧化氮復(fù)合物解離，而未配位的亞鐵血紅蛋白在膜內(nèi)重新氧化。人體內(nèi)大部分一氧化氮是通過(guò)與血紅蛋白的作用而消耗的，這對(duì)于了解血管收縮的生理過(guò)程非常重要 [3]。研究還證實(shí)了一氧化氮可以使亞鐵血紅蛋白在結(jié)合氧的狀態(tài)下氧化等有趣現(xiàn)象。此外，基于蛋白膜伏安 法，作者還探討了有機(jī)溶劑如甘油、效應(yīng)物如 ATP對(duì)血紅蛋白的作用，發(fā)現(xiàn)甘油對(duì)血紅蛋白天然構(gòu)象和電子傳遞能力分別起到保護(hù)和抑止的作用，而 ATP在低濃度時(shí)可穩(wěn)定還原態(tài)的血紅蛋白，但使高價(jià)態(tài)的蛋白質(zhì)不穩(wěn)定。 3．蛋白膜伏安法在生物傳感器的應(yīng)用 生物傳感器是將生物技術(shù)、材料技術(shù)、納米技術(shù)、微電子技術(shù)等結(jié)合起來(lái)形成的新興高科技產(chǎn)品，可在醫(yī)學(xué)及工農(nóng)業(yè)等其他領(lǐng)域廣泛地應(yīng)用于檢測(cè)分析。生物傳感器除了良好的敏感性和特異性外，還具有 快速簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，不受批量限制，可自動(dòng)化操作，無(wú)污染，可檢測(cè)不同類別的生物分子等優(yōu)點(diǎn)。 生物傳感器的基本組成部分包括具有識(shí)別功能的生物分子和傳統(tǒng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換器兩部分。通過(guò)生物分子的識(shí)別，產(chǎn)生聲、光、電等信號(hào)，以電信號(hào)為最終輸出，圖 1是典型的生物傳感器的工作原理 [4]。 圖 1； 典型的生物傳感器的工作原理 蛋白膜伏安法 可應(yīng)用于 第三代生物傳感器及生物大分子 。 與分光光度法、色譜法相比，蛋白膜伏安法更加簡(jiǎn)便可行。借助先進(jìn)的電化學(xué)軟件，它可以自動(dòng)分析處理循環(huán)伏安圖譜，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，方 法簡(jiǎn)便、靈敏、快捷，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求較低，是 一種很有發(fā)展前景的血紅蛋白痕
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