電化學生物傳感器

傳感器是一種能夠?qū)耐饨缣綔y到的信號（物理條件、化學組成）作為信息以一定方式，如電信號等形式輸出的裝置。

傳感器作為人類感官的延伸被應用于醫(yī)學、航天科學以及日常生活中。

其中，電化學生物傳感器是傳感器技術領域的一個新分支，結合了生物與電子檢測技術。

最早提出的生物傳感器原理是用葡萄糖氧化酶與氧電極組合檢測葡萄糖，此后的關于生物（酶）傳感技術的研究逐漸發(fā)展為一門交叉學科的綜合技術，在食品檢測、環(huán)境監(jiān)測、藥物以及臨床等方面得到了廣泛應用。

工作原理

電化學生物傳感器以電極作為轉(zhuǎn)換元件和固定載體，將生物敏感物質(zhì)，如抗原、抗體、酶、激素等，或者生物本身作為敏感元件固定在電極上，通過生物分子之間的特異性識別作用將目標分子與其反應信號轉(zhuǎn)化成電信號，如電容、電流、電位、電導率等，從而實現(xiàn)對目標分析物的定性或定量檢測。

電化學生物傳感器中電極充當了電子的給體或受體，模擬生物體系電子傳遞機理和代謝過程，可以測定熱力學和動力學參數(shù)。

利用生物反應的特異性和電化學分析方法的靈敏度，結合兩者的實時檢測性，為生物樣品的檢測提供了強有力的手段。

分類

主要是依據(jù)敏感元件的不同分為以下幾種：

抗體和抗原的結合是一對一的，利用這一點，電化學免疫傳感器將免疫物質(zhì)固定在電極表面作為敏感元件，將抗原/抗體反應達到平衡狀態(tài)后的生物反應信號→電信號通過電極輸出。

其優(yōu)點在于利用抗體的強特異性，省略樣品預分離步驟，節(jié)省分析時間的同時保證了分析結果的可靠性。

電化學免疫傳感器分為直接型和間接型，區(qū)別在于是否采用標記物。直接電化學免疫傳感器直接依靠抗體或者其攜帶的大量電荷在發(fā)生免疫結合時產(chǎn)生的電化學變化，從而測得阻抗、離子通透性、電導率等參數(shù)的改變。

間接電化學免疫傳感器則需要利用標記物放大免疫反應的信號，再間接測定免疫物質(zhì)的濃度。

高中課本說酶催化作用具有高效性和專一性，這里以酶作為敏感元件，電極作為轉(zhuǎn)換元件，通過酶的催化作用將不可檢測的底物轉(zhuǎn)化為可被電化學方法檢測的產(chǎn)物。電化學酶傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：

第一代，通過測定反應過程產(chǎn)生或者消耗的電活性物質(zhì)來確定被測物的濃度。葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase, GOD)電極，通過檢測氧氣的消耗、過氧化氫的產(chǎn)生或者酸度的變化來間接測定葡萄糖的含量。

第二代，以媒介體進行酶的電活性中心與電極之間的電子溝通，通過檢測電極上媒介體被氧化所產(chǎn)生的電流變化反應底物濃度的變化。金屬油雞課上學到的二茂鐵及其衍生物是常用媒介體喔~

第三代，將酶固定到電極表面，使酶的氧化還原活性中心與電極直接“交流”，面對面更好辦事。

DNA具有儲存和傳遞信息的功能，在生物的生長、繁殖、發(fā)育、遺傳、變異和轉(zhuǎn)化等生命活動中具有十分重要的作用。對于遺傳病、傳染病以及腫瘤等疾病診治方面，檢測基因與其表達產(chǎn)物蛋白質(zhì)、分析外源基因的變異性與多態(tài)性質(zhì)顯得尤為重要。

電化學DNA傳感器主要檢測核酸的雜交反應，它以電極為換能器，單鏈或基因探針為敏感元件，與識別雜交信息的電活性指示劑共同構成。

在適當?shù)臏囟?、pH和離子強度下，被固定在電極表面的DNA探針分子能與目標物選擇性雜交，形成雙聯(lián)DNA，導致電極表面結構發(fā)生改變，從而改變電極的信號傳導，通過檢測電信號的變化來達到檢測目標物或特定基因的目的。

制備

首要大事是固定生物敏感元件。（敲黑板）

①在一定的空間內(nèi)限制生物敏感元件

②不能妨礙待測物的自由擴散

目前電極表面生物材料的修飾方法主要有：

應用

啥都不說了，看下表吧