生物醫(yī)學(xué)傳感-生物傳感器(編輯修改稿)
2025-01-31 14:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 熱敏電阻 壓電晶體 介體生物傳感器 換能器 半導(dǎo)體生物 傳感器 生物電極 光生物傳感器 熱生物傳感器 壓電晶體生物傳感器 * 32 生物傳感器特點(diǎn) 1） 根據(jù)生物反應(yīng)的特異性和多樣性，理論上可以制成測(cè)定所有生物物質(zhì)的傳感器，因而 測(cè)定范圍廣泛 。 2）一般 不需進(jìn)行樣品的預(yù)處理 ，它利用本身具備的優(yōu)異選擇性把樣品中被測(cè)組分的分離和檢測(cè)統(tǒng)一為一體，測(cè)定時(shí)一般不需另加其他試劑，使測(cè)定過(guò)程簡(jiǎn)便迅速，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分析。 3） 體積小、響應(yīng)快、樣品用量少，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線檢測(cè)。 * 33 4） 通常其敏感材料是固定化生物元件，可 反復(fù)多次 使用。 5） 準(zhǔn)確度高 ，一般相對(duì)誤差可達(dá)到 1%以內(nèi)。 6） 可進(jìn)行活體分析。 7）傳感器連同測(cè)定儀的 成本 遠(yuǎn) 低 于大型的分析儀，因而便于推廣普及。 8） 有的微生物傳感器能可靠地指示 微生物培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)的供氧狀況和副產(chǎn)物的產(chǎn)生，能得到許多復(fù)雜的物理化學(xué)傳感器綜合作用才能獲得的信息。 * 34 四、生物敏感材料的固定化技術(shù) 生物傳感器制作的核心部分 固定化的目的 ：將生物敏感物質(zhì)限制在一定的空間，但又不妨礙被分析物的自由擴(kuò)散。 固定化技術(shù) ：把生物活性材料與 載體 固定化成為生物敏感膜 。 1. 物理方法 ：吸附法 、 夾心法 、 包埋法； 2. 化學(xué)方法 : 共價(jià)連接法 、 交聯(lián)法； 3. 近年來(lái) , 由于半導(dǎo)體生物傳感器迅速發(fā)展 , 因而又出現(xiàn)了 采用集成電路工藝制膜技術(shù) 。 * 35 1）夾心法 ? 將生物活性材料封閉在雙層濾膜之間 ， 形象地稱(chēng)為夾心法 。 ? 這種方法的 特點(diǎn) 是操作簡(jiǎn)單 ，不需要任何化學(xué)處理 ， 固定生物量大 ， 響應(yīng)速度快 ， 重復(fù)性好 。 * 36 離子交換吸附法： 選用具有離子交換性質(zhì)的載體，在適宜的 PH條件下，使生物分子與離子交換劑通過(guò)離子鍵結(jié)合，形成固定化層。 2）吸附法 用非水溶性載體 物理吸附 或 離子結(jié)合 ，使蛋白質(zhì)分子固定化的方法。 物理吸附： 通過(guò)極性鍵、氫鍵、疏水力或 電子的相互作用將生物組分吸附在不溶性的惰性載體上 。 ? 載體種類(lèi)較多，如活性炭、高嶺土、硅膠、玻璃、纖維素、離子交換體等。 * 37 3）包埋法 ? 把生物活性材料包埋并固定在高分子聚合物三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)基質(zhì)中。 ? 此方法的 特點(diǎn) 是一般不產(chǎn)生化學(xué)修飾，對(duì)生物分子活性影響較?。蝗秉c(diǎn)是分子量大的底物在凝膠網(wǎng)格內(nèi)擴(kuò)散較固難。 * 38 4）共價(jià)連接法 ? 使生物活性分子通過(guò) 共價(jià)鍵與固相載體結(jié)合固定的方法。 ? 此方法的 特點(diǎn) 是結(jié)合牢固，生物活性分子不易脫落，載體不易被生物降解，使用壽命長(zhǎng)； ? 缺點(diǎn) 是實(shí)現(xiàn)固定化麻煩，酶活性可能因發(fā)生化學(xué)修飾而降低。 * 39 5）交聯(lián)法 借助于雙功能試劑的作用，使蛋白質(zhì)結(jié)合到惰性載體或使蛋白質(zhì)分子彼此交聯(lián)，形成不溶性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的方法。 ? 這種方法廣泛用于酶膜和免疫分子膜制備，操作簡(jiǎn)單。 * 40 6） LB膜技術(shù) 一種能在低溫低壓下制成高密度、分子排列方向一致的單分子層或雙分子層超薄膜的技術(shù)。 * 41 第三節(jié) 酶生物傳感器 一、酶的本質(zhì)和特征 （一） 酶的本質(zhì) 酶是生物體內(nèi)產(chǎn)生的、具有 催化活性 的一類(lèi) 蛋白質(zhì) 酶 純蛋白酶 ：只含有蛋白質(zhì) 結(jié)合蛋白酶蛋白質(zhì) +非蛋白質(zhì) 輔基 ：非蛋白部分與酶蛋白結(jié)合的牢固，不易分離 輔酶： 結(jié)合的不牢，可在溶液中離解 （組合） * 42 酶（催化反應(yīng)類(lèi)型） 氧化還原酶 轉(zhuǎn)移酶 水解酶 異構(gòu)酶 （二）酶的催化性質(zhì) 高效催化性 高度專(zhuān)一性 * 43 （三）影響酶活性的因素 溫度 一方面 升高溫度增加底物分子的熱能，從
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