應(yīng)用微生物學(xué)酶生物微觀分析便攜顯微鏡
生物傳感器
在應(yīng)用微生物學(xué)中,生物傳感器的應(yīng)用是一個(gè)激動(dòng)人心的領(lǐng)域。其基
本原理很簡(jiǎn)單,然而實(shí)際操作起來(lái)卻相當(dāng)復(fù)雜,涉及諸多儀器。事實(shí)上,
生物傳感器就是與信號(hào)識(shí)別物質(zhì)結(jié)合的一個(gè)或一組生物分子。當(dāng)待測(cè)
樣與生物傳感器接觸之后,兩者之間的相互作用可產(chǎn)生能被儀器識(shí)別的
信號(hào)
目前已開(kāi)發(fā)出多種生物傳感器,如酶類(lèi)(已有許多酶被使用)、抗體
類(lèi)(多克隆抗體和單克隆抗體)、核酸類(lèi)、細(xì)胞類(lèi)等。甚至整個(gè)細(xì)胞也
可以用來(lái)作為生物傳感器。待檢物包括毒素(金黃色葡萄球菌腸毒素、
河豚毒素、貝類(lèi)毒素、肉毒?菌毒素和其他種類(lèi)的毒素)、特殊的病原
菌(沙門(mén)菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌157:H7等)、碳水化合物(果糖
、乳糖、半乳糖等)、殺蟲(chóng)劑、除草劑、ATP、抗生素(如青霉素)及其
他一些物質(zhì)。使用的識(shí)別信號(hào)包括電化學(xué)信號(hào)(電位測(cè)定法、電壓變換
、電導(dǎo)和阻抗、光尋址電位等)、光學(xué)信號(hào)(紫外光、生物熒光和化學(xué)
發(fā)光、熒光、激光散射、光反射和折射、表面等離子體共振、偏振光)
和其他多種傳感器(如壓電晶體、熱敏電阻、聲波、石英晶體)
以一種簡(jiǎn)單的酶生物傳感器為例,它的目的是檢測(cè)葡萄糖。反應(yīng)中,
葡萄糖(待測(cè)樣)在葡萄糖氧化酶(生物傳感器)的氧化作用下生成終產(chǎn)
物葡萄糖酸和過(guò)氧化氫這個(gè)反應(yīng)能夠被克拉克氧化電極檢測(cè)到,該電極
可以檢測(cè)由氧濃度變化引起的電流衰減。檢測(cè)范圍是從1~30mmo/L,響
應(yīng)時(shí)間為1~1.5min,恢復(fù)時(shí)間為30s。該傳感器單元的有效期為幾個(gè)月
。酶生物傳感器的優(yōu)點(diǎn)是它們與被測(cè)物的強(qiáng)烈結(jié)合能力、高度的選擇
性和敏感性,以及迅速的響應(yīng)。缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴,酶被固定到傳感器上
后活性的損失,以及由于鈍化作用導(dǎo)致的活性損失。其他的一些常用酶
包括半乳糖苷酶、葡萄糖淀粉酶、乙酰膽堿酶、蔗糖酶和乳酸氧化酶
。 人撰寫(xiě)了一些關(guān)于生物傳感器的優(yōu)秀綜述和書(shū)籍
