應用微生物學酶生物微觀分析便攜顯微鏡
生物傳感器
在應用微生物學中,生物傳感器的應用是一個激動人心的領域。其基
本原理很簡單,然而實際操作起來卻相當復雜,涉及諸多儀器。事實上,
生物傳感器就是與信號識別物質結合的一個或一組生物分子。當待測
樣與生物傳感器接觸之后,兩者之間的相互作用可產生能被儀器識別的
信號
目前已開發出多種生物傳感器,如酶類(已有許多酶被使用)、抗體
類(多克隆抗體和單克隆抗體)、核酸類、細胞類等。甚至整個細胞也
可以用來作為生物傳感器。待檢物包括毒素(金黃色葡萄球菌腸毒素、
河豚毒素、貝類毒素、肉毒?菌毒素和其他種類的毒素)、特殊的病原
菌(沙門菌、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)、殺蟲劑、除草劑、ATP、抗生素(如青霉素)及其
他一些物質。使用的識別信號包括電化學信號(電位測定法、電壓變換
、電導和阻抗、光尋址電位等)、光學信號(紫外光、生物熒光和化學
發光、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)
以一種簡單的酶生物傳感器為例,它的目的是檢測葡萄糖。反應中,
葡萄糖(待測樣)在葡萄糖氧化酶(生物傳感器)的氧化作用下生成終產
物葡萄糖酸和過氧化氫這個反應能夠被克拉克氧化電極檢測到,該電極
可以檢測由氧濃度變化引起的電流衰減。檢測范圍是從1~30mmo/L,響
應時間為1~1.5min,恢復時間為30s。該傳感器單元的有效期為幾個月
。酶生物傳感器的優點是它們與被測物的強烈結合能力、高度的選擇
性和敏感性,以及迅速的響應。缺點是價格昂貴,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
。 人撰寫了一些關于生物傳感器的優秀綜述和書籍
