酶傳感器及其應用

1、酶傳感器及其應用第1頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三酶傳感器的定義酶傳感器的分類酶傳感器的基本結構酶傳感器的工作原理酶傳感器的應用酶傳感器的發(fā)展前景展望第2頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三酶傳感器的定義酶生物傳感器是將酶作為生物敏感基元, 通過各種物理、化學信號轉換器捕捉目標物與敏感基元之間的反應所產生的與目標物濃度成比例關系的可測信號, 實現(xiàn)對目標物定量測定的分析儀器。第3頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三酶傳感器的分類根據(jù)信號轉換器的不同，酶傳感器主要有酶電極傳感器、離子敏場效應晶體管酶傳感器、熱敏電阻酶傳感器和光

2、纖酶傳感器等幾類。根據(jù)酶促反應的溶劑體系，可分為有機相酶傳感器和非有機相酶傳感器。第4頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三酶傳感器的基本結構酶生物傳感器的基本結構單元是由物質識別元件（固定化酶膜）和信號轉換器（基體電極）組成。當酶膜上發(fā)生酶促反應時, 產生的電活性物質由基體電極對其響應?；w電極的作用是使化學信號轉變?yōu)殡娦盘? 從而加以檢側, 基體電極可采用碳質電極（石墨電極、玻碳電極、碳栩電極）、Pt電極及相應的修飾電極。第5頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三酶傳感器的工作原理當酶電極漫人被測溶液, 待測底物進入酶層的內部并參與反應, 大部分酶反

3、應都會產生或消耗一種可被電極側定的物質, 當反應達到穩(wěn)定狀態(tài)時, 電活性物質的濃度可以通過電位或電流模式進行側定。第6頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三第7頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三酶傳感器的應用在環(huán)境監(jiān)測中的應用在食品分析中的應用在生物醫(yī)學中的應用在軍事上的應用第8頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三環(huán)境監(jiān)測對于環(huán)境保護非常重要, 傳統(tǒng)的監(jiān)測方法有很多缺點：分析速度慢、操作復雜且需要昂貴儀器, 無法進行現(xiàn)場快速監(jiān)測和連續(xù)在線分析。酶生物傳感器的發(fā)展和應用為其提供了新的手段。農藥、殺蟲劑在農業(yè)生產中廣泛使用, 但其殘

4、余物對水源和土壤存在污染。第9頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三酶傳感器在食品檢驗中的應用相當廣泛, 幾乎滲透到了各個方面, 包括食品工業(yè)生產在線監(jiān)測、食品中成分分析（包括糖類的檢測,各種氮基酸和蛋白質的測定,脂類的測定,維生素的測定,有機酸的測定,），食品添加劑分析（如甜味劑、漂白劑、防腐劑），鮮度的檢測、感官指標及一些特殊指標（如食品保質期）的分析。第10頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三用酶傳感器來檢測體液中的各種化學成分, 為醫(yī)生的診斷提出依據(jù)；利用生物工程技術生產藥物時, 將酶傳感器用于生化反應的監(jiān)視, 可以迅速地獲取各種數(shù)據(jù), 有效地

5、加強生物工程產品的質量管理；第11頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三生物傳感器可實時監(jiān)測生物大分子之間的相互作用, 借助于這一技術動態(tài)觀察抗原、抗體之間結合與解離的平衡關系, 可較為準確地測定抗體的親和力及識別抗原表位, 幫助人們了解單克隆抗體特性, 有目的地篩選各種具有最佳應用潛力的單克隆抗體, 而且較常規(guī)方法省時、省力, 結果也更為客觀可信。第12頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三現(xiàn)代戰(zhàn)爭往往是在核武器、化學武器、生物武器威脅下進行的。戰(zhàn)爭、偵檢、鑒定和檢測是整個三防醫(yī)學中的重要環(huán)節(jié)。是進行有效化學戰(zhàn)和生物戰(zhàn)防護的前提。由于具有高度特異性、靈

6、敏性和能快速地探測化學戰(zhàn)劑和生物戰(zhàn)劑包括病毒、細菌和毒素等的特性, 酶生物傳感器將是最重要的一類化學戰(zhàn)劑和生物戰(zhàn)劑偵檢器材。第13頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三酶傳感器的發(fā)展前景展望目前, 酶生物傳感器的研究試驗已較為廣泛, 但大多數(shù)仍處于實驗室研究開發(fā)階段, 達到實用化階段的產品還較少, 因此研制具有市場潛力的酶生物傳感器一直是科學家努力的方向。此外, 探索與合成更有效的電子介體和性能更優(yōu)異的聚合物載體材料, 以及尋找方便、高效第14頁，共16頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三 的酶固定化方法, 通過對介體和載體材料的結構與性能同酶活性之間關系的研究, 研制開發(fā)響應快速, 穩(wěn)定性好, 信號可靠的第二代酶生物傳感器, 深入闡明酶生物傳感器的電子傳遞機理及尋找更有效的方法，實現(xiàn)更多酶的直接