自动化前言之生物传感器.docx

2013-2014 学年控制系硕士研究生学位课程《自动化前沿》课堂测验试题姓名:学号:成绩试题: A novel amperometric biosensor for superoxide dismutase immobilized on gold nanopartical -chit-osan-ionic liquid posite film ( 一种新型的用于检测超氧阴离子的电流型生物传感器- 基于固化在黄金纳米复合生物材料膜中的超氧化物歧化酶) :一种新型的超氧阴离子生物传感器被提出,基于固化在黄金纳米颗粒壳聚糖离子液体( GNPs-CS-IL ) 生物复合膜上的超氧化物歧化酶( SOD )。 SOD- 生物传感器的大概构造过程如下: 一步式超声波电沉积 GNPs-CS-IL 到玻璃碳电极( GCE ) ;然后 SOD 在修饰电极上的固化。通过电子显微镜来辨识具有代表性的生物膜表面晶体特征。循环伏安法和计时电流法用来评价生物传感器的电化学性能。二. 原理介绍: 超氧阴离子( O2 ??) 属于活性氧族中最基本的一种, 涉及在很多的生理和病变过程中。一方面作为对病毒和细菌的防御, 一方面也可能导致人体内蛋白质、 DNA 、脂质结构的破坏。过多超氧阴离子的产生可以诱导很多病理学条件, 包括癌症、渐进神经变性疾病。因此, 对超氧阴离子浓度动态变化的定量评估有很重大的意义。但是由于 O2 ??的高活性,较短的半衰期以及低基底浓度,对它的评估长期以来是一项相对具有挑战性的工作。迄今为止,大量的研究工作用来对 O2 ??进行评估,提出了很多方法:顺磁共振法( ESR )、高性能液相色谱法、串联质谱分析法和化学发光法,然而这些方法都有很大的局限性。现今, 电化学方法由于其高灵敏度、较好的分离性以及直接实时探测的特点使之成为测定 O2 ??最具潜力的一种方法。在迄今为止所报道的电化学方法中,酶传感器在过去几年里引起了较多人的兴趣。超氧化物歧化酶无处不在地分布于需氧生物,它可以通过催化 O2 ??的歧化为 O 2和H 2O 2 来保护机体免受 O2 ??的毒害。最近,几种策略被用来实现直接的 SOD 电子转移,例如纳米材料的应用。金纳米粒子( GNPs )广泛用于酶的固化,由于它们的表面积较大、较好的生物相容性和导电性。 GNPs 制备的一种方法是电沉积,通过沉积电势、金粒子浓度、缓冲液和沉积时间的变化来控制 GRN s 粒子的大小和分布情况。超声波电镀法结合了超声波和电镀的特征, 在制作分布情况较好的 GRNs 时具有很好的表现。不加涂层的 GRNs 对环境因素的变化很敏感,例如 PH 、温度、溶剂等等,因为它们表面分布着活性较高的自由电子, 因此在这些媒介中时这些自由电子很容易聚合到一起。为了解决这一问题,保护物,如壳聚糖( GS ),被添加在生物膜上用来稳定 GNPs 。 CS 是一种氨基多糖生物高聚物,具有很多有用的性质,例如极好的薄膜形成能力、生物相容性、高机械强度。它的净电荷量和溶解