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四、微生物传感器

1.特点01适合发酵体系02微生物的菌株价格低03其细胞内酶的活性因细胞增殖而再生,寿命长04适合完成需要辅助因子的复杂连续反应05干扰较酶传感器严重用微生物体内酶的生物活性01类似酶传感器利用微生物对有机物的同化作用呼吸机能型微生物传感器

代谢机能型微生物传感器02按工作原理：2.微生物传感器的分类分类、组成及性质营养：自养型与异养型生长与控制：生长曲线保存：要求、方法010203043.微生物学基本知识4.实例1：葡萄糖微生物电极

Pseudomonasfluorescence菌种有氧30°C,20小时培养6000n/min离心、0.1g湿细胞+1.8g胶原纤维，混匀，滴于四氟乙烯膜上，室温晾干,浸于戊二醛中1分钟，4°C干燥，装在氧电极外套上测定原理及过程：

响应参数和条件：35°C,pH7,10-4~10-5mol/L,30D底物葡萄糖果糖半乳糖蔗糖麦芽糖甘氨酸谷氨酸相对值100494040实例2：BOD微生物传感器传感器原理：BOD概念细菌在同化有机物时，消耗氧，其程度与同化作用的强弱，即有机物的浓度成正比。引言:免疫自然免疫获得性免疫免疫分析抗原抗体

免疫传分析特点：

利用抗原、抗体所具有的高灵敏度、高选择性的结合做为分子识别手段进行分析。免疫传感器分类：

非标记免疫传感器和标记免疫传感器两类五、免疫传感器1非标记免疫传感器原理：抗体与抗原（蛋白质）的结合有高度选择性，当两者结合时，蛋白质分子发生各种性质变化，如携带的大量电荷会产生电位变化，继而引起事先固定了抗原或抗体的各种转换元件电化学及物理参数的改变。例：p42501优点：02仪器要求简单、操作容易、不需要额外试剂03缺点：04灵敏度较低、样品需要量大、非特异性吸附造成假阳性05生物传感器生物传感器的模型转换器敏感元件待测物是一门由生物、化学、物理、医学、电子技术等多种学科互相渗透成长起来的高新技术。

应用领域：环境监测、食品分析、生物医学定义一、概述利用生物活性物质具有的分子识别功能，专一、灵敏。02敏感材料由生物体成分（或本身）组成的传感器01敏感元件：酶、抗体、核酸、细胞等。转换器：电化学电极、光学检测元件、场效应晶体管、压电石英晶体、表面等离子共振。酶(Enzyme)抗体(Antibody)DNA分类1根据输出信号产生的方式生物亲和型、代谢型、催化型2根据生物分子识别元件上的敏感物质酶传感器、组织传感器、微生物传感器、免疫传感器、基因传感器等3根据信号转化器电化学生物传感器、半导体生物传感器等4其他分类被测对象、大小、功能53.生物传感器的特点04030102高选择性。生物传感器是由选择性好的主体材料构成的分子一识别元件，因此，一般不需进行样品的预处理。测定时一般不需另加其它试剂。体积小、可以实现连续在位监测。响应快、样品用量少，且由于敏感材料是固定化的，可以反复多次使用。传感器连同测定仪的成本远低于大型的分析仪器，因而便于推广普及。概述酶及酶促反应酶：由生物体产生的具有催化能力的蛋白质特性：高效106-13，条件温和，高度专一，（酶原激活）酶的活力单位：提高反应速度的能力（初速度）标准酶单位、比活力二、酶电极和酶传感器酶（Enzyme）对底物选择性地结合，避免其它物质干扰。酶的专一性：锁和钥匙的关系。这种关系在生物大分子的相互作用中具有普遍性，3.酶促反应的动力学影响因素Km:酶性质Vm:酶催化效能底物浓度对反应速度的影响01酶浓度的影响02pH03温度04抑制剂和激活剂3.酶促反应的动力学影响因素2固定化技术的重要性3三代生物传感器1早期的酶电极6生物成分直接固定于电子元件5生物成分结合转换器表面4非活性基质膜和化学电极4.酶的固定化技术共价键结合：牢固，易失活，单层交联固定：固定量大，部分失活包埋：多样，失活小，影响因素多吸附：简单，失活小，牢固性差夹心：简单LB膜等新技术各种固定化方法介绍LB膜成膜过程Langmuir-Blodgett膜为了获得高灵敏度和稳定性的生物传感器，应能有效控制酶在电极表面的存在形式，维持高的有序程度。LB膜可用于将酶和其它物质修饰到电极表面。LB膜技术是很好的模拟生物膜的技术。5.酶电极及酶传感器实例生物分子识别元件：葡萄糖氧化酶膜可用的测量量：O2的减少量，葡萄糖酸或H2O2的产生量信号转换元件：