生物传感器
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1.什么是生物传感器?主要由哪几部分组成,分别有什么功能.生物传感器的定义:生物传感器是一种精致的分析器件,它结合一种生物或者生物衍生的敏感器件与一只理化换能器,能给产生间断或连续的数字电信号,信号强度与被分析物成比例。
组成:生物敏感膜(分子识别元件),换能器作用过程是,待分析物与生物敏感膜发生反应,产生物理、化学量的变化,物理化学量的变化传递给换能器,转换为可被计算机识别的电信号。
生物敏感膜的种类:酶,全细胞,组织,细胞器,免疫物质,具有生物亲和能力的物质,核算,模拟酶。
以上生物敏感膜均是人工膜,而非天然生物膜换能器:其作用是将各种生物的、化学的和物理的信息转化成电信号。
可以用作转化的信息有,离子变化,电阻、电导变化,光学变化,质量变化,力学变化,气体分压变化。
2.什么是酶联免疫测定法?描述其两种检测方法,可画图说明.并举一两个例子。
夹心法:先将抗体固定在膜的表面,加入待检测的抗原,与固定抗体结合,因为抗原至少含有两个结合点,可以再结合一个被酶标记的抗体,加入底物,根据标记到抗体上的酶与底物的颜色,荧光,氧化还原电位等信号检测待测抗原的量。
竞争法:将与待测抗原全部覆盖到固定膜上,然后加入待测样品和酶标记的抗体,待反应完全后冲洗固定膜,再检测固定膜上的抗体的量,因为样品中的抗原已被冲走,剩下的抗体是与样品中抗原竞争时结合到被固定抗原上的抗体量。
3.DNA的三级结构?一级结构:脱氧核糖核苷酸的排列顺序二级结构:根据碱基互补配对形成的双螺旋连。
现在已发现的螺旋分为B型,A型,C型,Z型,它们在螺距,直径,每个螺旋的碱基数和旋转的方向上不同。
三级结构:DNA双螺旋继续扭曲变形,并与蛋白质分子结合形成核小体,压缩进染色体内。
4.生物敏感元件的固定化方法有哪几种?分别有什么特点.酶和DNA分别常用哪几种固定方法.5.NH3电极属于第一代生物传感器的哪种基础电极,说明其作用原理.6.分析裸电极上Fe(CN)63-/4-的循环伏安曲线,并指出由其能得到什么信息。
生物传感器生物传感器是利用电化学、光学或热学等原理构成对某种或某些特定分子如糖、氨基酸、DNA、激素等有特定响应的检测器,它由对被测物有高选择性的分子识别能力的膜和能把膜上进行的生物化学反应中消耗或生成的化学物质或产生的光、热转变为电信号的换能器所构成。
生物传感器并不专指用于生物技术领域的传感器,它的应用领域还包括环境监测、医疗卫生喝食品检验等。
生物传感器是用生物活性材料与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科,是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法也是物质分子水平的快速、微量分析方法。
生物传感器克服了过去分析酶法试剂费用高和化学分析繁琐复杂的缺点,但是专一性强、分析速度快、准确度高、操作系统比较简单、成本低,有的生物传感器能够可靠地指示微生物培养系统内的供氧状况和副产物的产生。
21世纪是生命科学的世纪,随着“人类基因组工作草图”的完成、纳米生物技术和纳米微电子加工技术的出现,使得无论在原理上还是加工技术上,都将为生物传感器的发展带来巨大的变革。
生物传感器作为一类特殊的化学传感器,它是以生物活性单元作为生物敏感基元,对被测目标物具有高度选择性的检测器。
它通过各种物理、化学型信号转换器捕捉目标物与敏感基元之间的反应,然后,将反应的程度用离散或连续的电信号表达出来,从而得出被测物的浓度。
固定化微生物也越来越多地被用作生物传感器的敏感材料,于是产生了微物传感器。
微生物传感器主要由两部分组成——固定化微生物膜和转换器,将这两部分组合在一起便构成了微生物传感器。
微生物传感器与酶传感器相比,价格更便宜、使用时间更长、稳定性更好,微生物传感器是由固定微生物膜及电化学装置组成,微生物膜的固定化法与酶的固定方式相同。
微生物的菌株比分离提纯的酶的价格低得多,因而制成的传感器便于推广普及。
微生物细胞内的酶在适当环境下活性不易降低,因此微生物传感器的寿命更长。
即使微生物体内的酶的催化活性已经丧失,也还可以因细胞的增殖使之再生。