用于环境监测的生物传感器

生物传感器是一项综合了多门学科的高新技术,具有特异性好、灵敏度高、分析速度快、能在复杂体系中在线连续监测等特点,被广泛用于生命科学、医学检验、食品安全及环境监测等多个领域。其中,在环境检测中的应用尤为令人瞩目。该文概括了生物传感器的原理、发展以及分类。并以各类生物学识别元件为依据将生物传感器分为酶传感器、微生物传感器、组织器官传感器、细胞器传感器、免疫传感器、DNA传感器等几种基本类型,分别回顾了各类生物传感器在环境监测中的应用情况,并对其应用前景进行了展望。     

生物传感器的研究进展综述

生物传感器是一种对生物物质的敏感,并且将其浓度转换成电信号进行检测的仪器。生物传感器是一种由固定化的生物敏感材料作为识别酶、抗原和微生物等生物活性物质,并且能够和适当的理化换能器和信号放大设备构成的分析的系统或者是工具,具有接收器和转换器的功能。目前生物传感器在食品工业、环境监测和发酵工业以及医学等领域都有所应用,并且随着生物科学等成果的发展,已经有了飞速的发展。本文将对生物传感器的发展现状进行分析,并且简述其在各个领域的应用情况。     

生物传感器的发展趋势

生物传感器是一种集现代生物技术与电子技术为一体的高科技产品。它是使用具有特异选择性的生物元件,如酶、抗体、受体、微生物、组织、DNA及单克隆等为基础,应用生物化学和电化学反应原理,将生化反应信号转化为电信号,经过放大及模/数转换,就可以测量出被测浓度的一种先进测试仪器。这种新型的传感器具有分子水平的识别功能。由于它容易进行电学放大,因而可以进行快     

一种生物传感器新型膜的研制

一种生物传感器新型膜的研制王顺光,吉鑫松,袁中一（中国科学院上海生物化学研究所,２０００３１）关键词聚乙烯醇,生物传感器,葡萄糖,乳酸如何研制出具有优良的机械强度和传质性能、比活力较高的稳定的酶膜是生物传感器研究中十分重要的问题‘”。目前最为普遍使用...     

生物传感器在环境分析中的研究现状与前景

论述生物传感器的发展现状与前景。在环境控制中,生物传感器作为广谱装置应用于废水或生化需氧量的检测以及特异性地对农药、重金属、硝酸盐、亚硝酸盐、除草剂和次氮基乙酸等环境污染物进行检测。讨论了各类生物传感器（如酶生物传感器、全细胞生物传感器、受体传感器和免疫传感器）在环境分析中的应用实例及其优缺点,并指出了急需解决的问题以阐明其应用趋势,以期在这一跨学科领域进行更多的研究。     

生物传感器在环境分析中的研究现状与前景

在环境控制中,生物传感器作为广谱装置应用于废水或生化需氧量的检测,特异性地对农药、重金属、硝酸盐、亚硝酸盐、除草剂和次氮基乙酸等环境污染物进行检测。讨论了各类生物传感器（酶生物传感器、全细胞生物传感器、受本传感器和免疫传感器）在环境分析中的应用实例及其优缺点,并指出了急需解决的问题以阐明其应用趋势。     

生物传感器概述

生物传感器概述田桂英（中国农科院科技文献信息中心,１０００８１）生物传感器（Ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ）是一种新兴的生物技术产品,在分析领域中具有极大的潜力和应用前景。生物传感器是传感器学科中的一个重要分支。八十年代中后期,世界上一些国家,特别是日本和欧美...     

有机磷水解酶及其在传感器应用中的研究进展

有机磷农药的大规模使用对环境造成了严重污染, 同时由于其残留严重威胁着人类健康。有机磷水解酶是一种广泛存在于生物体内的可以催化各种有机磷化合物水解的酶。利用有机磷水解酶制成的生物传感器能够有效检测有机磷农药的残留。文章分别从有机磷水解酶的结构、重组表达以及在生物传感器应用等方面进行了综述, 旨在为有机磷农药的检测和降解提供参考。     

末端脱氧核酸转移酶介导的功能核酸生物传感器研究进展

末端脱氧核酸转移酶(TdT酶)是一种DNA聚合酶,可以催化脱氧核苷酸结合到DNA分子的3'羟基端,并且该反应无需特定的模板。目前,基于末端脱氧核酸转移酶可对模板核酸链的末端进行延伸这一特性,搭载不同的信号输出及扩增方式,构建了一系列的生物传感技术,如电化学生物传感器、荧光生物传感器、表面离子共振生物传感器等。对各类传感器的基本设计原理和应用进行了阐述。根据TdT酶的性质设计的一系列生物传感器具有简单、快速、廉价、灵敏度高、特异性好等优点,实现了对金属离子、病原体、蛋白质等的检测。最后对TdT酶介导的生物传感器目前的研究现状进行了总结并且对TdT酶未来的发展方向进行了展望。     

基于酶电极的乳酸检测生物传感器

乳酸(C₃H₆O₃),又名2-羟基丙酸、丙醇酸,属于羟基酸的一种。乳酸在食品工业、临床医学、生物技术等行业具有极其重要的意义,因此如何高通量检测不同样品中的乳酸成为目前业界研究的重点。传统乳酸检测方法操作繁琐、费时费力或需要昂贵的检测设备,乳酸生物传感器可以克服这些限制,不需要样品制备,能够快速、简便、可靠地定量测定食品或血浆中的乳酸,具有广阔的应用前景。乳酸酶电极生物传感器主要有两种类型——基于L-乳酸氧化酶(L-LOD)和L-乳酸脱氢酶(L-LDH)的乳酸生物传感器。本文综述了L-LOD和L-LDH结构特征、来源及催化机理,讨论了改善基于酶电极的乳酸传感器性能的3种策略(电极材料改造策略、酶固定化策略、酶分子工程改造策略),还根据用于制造乳酸生物传感器的不同载体包括膜、透明凝胶基质、水凝胶载体、纳米颗粒等对乳酸生物传感器进行了归类分析,最后本文将目前商品化应用的酶电极乳酸生物传感器特点进行了对比总结讨论,阐述了乳酸生物传感器的未来应用方向,并对未来发展前景进行了展望。     

基于纳米酶的比色生物传感器在生物医学检测中的应用

比色生物传感技术由于具有灵敏度高、方法简单并且容易操作等优点，已广泛应用于生物环境中污染物检测、生物体内重要标志物的检测以及癌症筛查等多个领域。基于纳米酶的比色生物传感器主要是借助纳米酶自身所具有的催化能力，模拟类过氧化物酶活性，将显色剂氧化生成有色溶液，从而实现可视化检测，并通过对有色溶液吸光度的检测得到相关物质的含量。与无纳米酶的比色生物传感器相比，基于纳米酶的比色生物传感器具有选择性更高、检测更快以及灵敏度更高等优点。纳米酶在具有天然酶活性的同时还具有成本低、稳定性好的、易于合成等优点，其相关研究越来越广泛。目前，基于纳米酶的比色生物传感器已成为辅助相关医学检测的重要方法，同时也广泛应用于便携和实时性相关检测当中，为医学检测提供了重要的支持和保障。为了提高比色生物传感器的灵敏度以及应用范围，研究人员也在致力于增加可检测物质的种类以及纳米酶种类的多样化等。本文主要介绍基于纳米酶的比色生物传感器的检测原理、几类典型的纳米酶，以及基于纳米酶的比色生物传感器在生物医学检测领域中的应用情况和研究进展。     

阵列电化学生物传感器研究进展

阵列生物传感器技术作为一种高通量、快速、选择性高和集成化的分析技术,已在基因组学和蛋白质组学的研究和药物筛选、环境分析,食品分析,临床诊断等领域中得到广泛的应用.阵列生物传感器主要有阵列光学生物传感器和阵列电化学生物传感器.阵列电化学生物传感器是将生物分子识别物质如酶、抗原/抗体、DNA等固定在阵列电极上,以阵列中每根电极产生的电化学信号作为检测信号的电化学分析器件.阵列电化学生物传感器以灵敏度高、分析速度快、选择性好、易于微型化和集成化以及仪器价格低廉等特点受到了研究工作者的极大关注.本文简单介绍了阵列电化学生物传感器的原理和特点,重点评述了2005年以来阵列电化学生物传感器在单组份检测和多组份同时检测两方面的研究进展,简单讨论了阵列电化学生物传感器研究中存在的问题.     

环糊精交联固定酶的生物传感器及临床应用

通过交联方式将辣根过氧化物酶固定在Eastman-AQ-N-甲基吩嗪修饰电极上,制备成过氧化氢生物传感器.通过循环伏安法和计时电流法证明固定在Eastman-AQ阳离子交换树脂中的N-甲基吩嗪有效地在辣根过氧化物酶和玻碳电极之间传递电子.由于该生物传感器对过氧化氢具有良好的生物电催化还原的功能,所以将它与葡萄糖氧化酶和半乳糖苷酶结合,制备成双酶和三酶体系的生物传感器,用于葡萄糖和乳糖的测定.该生物传感器具有灵敏度高、响应快、响应范围宽及选择性好等优点.对糖尿病患者的血糖测定结果与采用葡萄糖氧化酶和辣根过氧化物酶的分光光度法的结果一致.     

L—谷氨酸脱羧酶电极的研制及性能

酶电极是由传感器和酶膜(或其它形式)组成的一种生物传感器,它通过酶催化反应作用,由传感器检测底物到产物转化或其他变化来进行测定,因此具有专一性好,灵敏度高,操作简便等特点。自本世纪六十年代,Updike和Hicks首先提出酶电极这一概念以来,酶电极的研究发展十分迅速,许多成果已被应用于临床、发酵及食品工业、环境保护等领域。氨基酸,可通过氨基酸脱羧酶的作用,由瓦氏呼吸计检测生成的二氧化碳的量而定量测定。1976年,Tong和Rechnitz首先报道了应用赖氨酸脱羧酶电极测定赖氨酸。其后,White和Guilbault及Tran等人分别对之进行了改进;最近,谷氨酸脱羧酶电极的研究也有报道。     

压电生物传感器

压电生物传感器是一种将高灵敏的压电传感器与特异的生物反应结合在一起的新型生物分析方法,这一方法不需要任何标记,且食品构造简单、操作方便,引起人们的浓厚兴趣,逐渐成为生物传感器领域中的一项研究热点。本文就压电免疫传感器及压电基因传感器在微生物、蛋白质及基因检测等方面的研究应用作一综述。压电生物传感器在分子生物学、疾病诊断和治疗、新药开发、司法鉴定等领域具有很大开发潜力。     

纳米颗粒增强酶生物传感器性能的研究进展

简要介绍生物传感器的原理及分类,并且对纳米颗粒增强酶生物传感器的研究现状进行了评述,尤其是纳米颗粒对葡萄糖生物传感器和尿酸酶生物传感器的增强作用,并对我国生物传感器的发展方向做了展望。     

固定化生物催化剂的研究动向

近年来,国内外对于固定化酶、固定化细胞、固定化细胞器以及生物传感器的研究很活跃,在固定化方法上取得了较大进展,一部分固定化酶、固定化微生物细胞以及生物传感器在食品发酵工业、有机合成工业、化学分析、临床诊断以及能源开发等方面得到了应用。目前,大多数固定化酶、固定化细胞以及生物传感器还处在实验室研究阶段或中试阶段,有待改进;动物细胞、植物细胞以及细胞器的固定化研究还处于探索阶段、有待深入。     

SPR生物传感器及其应用进展

基于表面等离子体共振 (SPR)技术的光学生物传感器是进行生物分子相互作用分析的一种先进手段。与传统的超速离心、荧光法等相比 ,它具有实时检测、无需标记、耗样最少等特点 ,在药物筛选、临床诊断、食物及环境监控和膜生物学等领域中的新兴应用日益扩大 ,并且已成为生命科学和制药研究的一种标准的生物物理学工具。综述了近几年国际上生物传感器的应用进展情况 ,并简要展望了该技术的发展和应用前景     

醋酸纤维素膜为基础的葡萄糖生物传感器的研制

用共价法将酶固定在醋酸纤维素膜上,方法简便易行,制造的酶膜稳定,比活力高。同时采用该方法制备了葡萄糖氧化酶酶膜,与氧电极组装成测定葡萄糖的生物传感器,线性范围为50~800mg／dl,仪器工作的最适pH为6．0,最适温度为40℃。将该膜与过氧化氢电极组装得到的传感器具有以下特性：线性范围为10~200mg／dl,最适pH为6．0,测定结果与酶试制盒有良好相关性。     

压电生物传感器

压电生物传感器是一种将高灵敏的压电传感器与特异的生物反应结合在一起的新型生物分析方法,这一方法不需要任何标记,且仪器构造简单、操作方便,引起人们的浓厚兴趣,逐渐成为生物传感器领域中的一项研究热点。本文就压电免疫传感器及压电基因传感器在微生物、蛋白质及基因检测等方面的研究应用作一综述。压电生物传感器将在分子生物学、疾病诊断和治疗、新药开发、司法鉴定等领域具有很大开发潜力。