应用微生物学酶生物微观分析便携显微镜
生物传感器
在应用微生物学中,生物传感器的应用是一个激动人心的领域。其基
本原理很简单,然而实际操作起来却相当复杂,涉及诸多仪器。事实上,
生物传感器就是与信号识别物质结合的一个或一组生物分子。当待测
样与生物传感器接触之后,两者之间的相互作用可产生能被仪器识别的
信号
目前已开发出多种生物传感器,如酶类(已有许多酶被使用)、抗体
类(多克隆抗体和单克隆抗体)、核酸类、细胞类等。甚至整个细胞也
可以用来作为生物传感器。待检物包括毒素(金黄色葡萄球菌肠毒素、
河豚毒素、贝类毒素、肉毒?菌毒素和其他种类的毒素)、特殊的病原
菌(沙门菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌157:H7等)、碳水化合物(果糖
、乳糖、半乳糖等)、杀虫剂、除草剂、ATP、抗生素(如青霉素)及其
他一些物质。使用的识别信号包括电化学信号(电位测定法、电压变换
、电导和阻抗、光寻址电位等)、光学信号(紫外光、生物荧光和化学
发光、荧光、激光散射、光反射和折射、表面等离子体共振、偏振光)
和其他多种传感器(如压电晶体、热敏电阻、声波、石英晶体)
以一种简单的酶生物传感器为例,它的目的是检测葡萄糖。反应中,
葡萄糖(待测样)在葡萄糖氧化酶(生物传感器)的氧化作用下生成终产
物葡萄糖酸和过氧化氢这个反应能够被克拉克氧化电极检测到,该电极
可以检测由氧浓度变化引起的电流衰减。检测范围是从1~30mmo/L,响
应时间为1~1.5min,恢复时间为30s。该传感器单元的有效期为几个月
。酶生物传感器的优点是它们与被测物的强烈结合能力、高度的选择
性和敏感性,以及迅速的响应。缺点是价格昂贵,酶被固定到传感器上
后活性的损失,以及由于钝化作用导致的活性损失。其他的一些常用酶
包括半乳糖苷酶、葡萄糖淀粉酶、乙酰胆碱酶、蔗糖酶和乳酸氧化酶
。 人撰写了一些关于生物传感器的优秀综述和书籍
