电化学传感器.ppt

偶联反应：缩合反应：一些带羧基或氨基的载体用碳化二亚胺活化后，与生物蛋白分子的氨基或羧基直接偶联。酸酐反应：在己二胺作用下，酸酐与生物蛋白的氨基起偶联反应。重氮反应：将带芳香族氨基的载体，先用NaNO2和稀盐酸酸处理成重氮盐衍生物，再与生物蛋白发生偶联。异硫氰酸反应：含有芳香氨基的载体，与光气反应生成异硫氰酸，再与酶分子的氨基连接。活化酯法：含羧基的载体在二环己基碳二亚胺存在下用N—羟基琥珀酰亚胺活化，再连接生物蛋白。酰氯化反应：含羧基载体，用氯化亚砜处理，生成酰氯衍生物，再与蛋白的氨基偶联。第63页,共90页，星期六，2024年，5月共价偶联法的优点：通过键的形成将生物分子固定于固体表面，不易发生分子的泄漏，并且改善了生物分子在表面的定向、均匀分布状况。得到的固定化蛋白结合牢固、稳定性好、利于连续使用。

共价偶联法的缺点：载体活化的操作复杂、耗时，反应条件激烈；生物分子易失活，共价结合会影响到蛋白的空间构象，对蛋白的催化活性产生影响。共价偶联法的优缺点第64页,共90页，星期六，2024年，5月（4）交联法利用双功能或多功能试剂在生物分子间或生物分子与载体间，或生物分子与惰性蛋白间进行交联反应，得到三维网状结构。交联试剂：戊二醛、苯基二异硫氰等。第65页,共90页，星期六，2024年，5月（a）直接交联法在生物分子溶液中加入适量多功能试剂，使其形成不溶性衍生物。固定化依赖于生物分子与试剂的浓度、溶液pH和离子强度、温度和反应时间之间的平衡。交联法种类（b）载体交联法用多功能试剂的一部分功能基团化学修饰高聚物载体，而其中的另一部分功能基团偶联生物蛋白。第66页,共90页，星期六，2024年，5月（c）辅助蛋白交联当可得到的蛋白量有限，可以使用第二个“载体”蛋白来增加蛋白质浓度，从而使蛋白共交联。这种“载体”蛋白即辅助蛋白，可以是白蛋白、明胶、血红蛋白等。（d）吸附交联法先将蛋白吸附在硅胶、皂土、氧化铝、球状酚醛树脂或其他大孔型离子交换树脂上，再用戊二醛等双功能试剂交联。第67页,共90页，星期六，2024年，5月交联法的优缺点交联法的优点：通过化学键将生物分子固定于固体表面，不易发生分子的泄漏。

交联法的缺点：反应难以控制，形成的蛋白质层蓬松、坚固性差，所需生物样品量多。单用交联法制备的固定化生物蛋白活力较低，常将此法与吸附法、包埋法结合使用，可以达到既提高固定化蛋白的活力，又起到加固的效果。第68页,共90页，星期六，2024年，5月物理吸附包埋法共价结合法共价交联法制备易易难难结合力弱强强强酶活力高高中中底物专一性无变化无变化有变化有变化再生可能不可能不可能不可能固定化费用低中高中制法特性（5）四种固定化方法的特点小结新方法：自组装法、LB膜法、电化学法、多方法复合等第69页,共90页，星期六，2024年，5月3、生物分子固定的载体材料无机材料聚合物材料成膜性不好好渗透性好一般固定量较高一般对酶影响基本不影响酶结构基本不影响酶结构结合力一般不高一般较高无机、聚合物复合材料可改善固定化生物分子的性能第70页,共90页，星期六，2024年，5月4、生物分子固定化发展方向优越的固定材料优异的固定方法突破瓶颈拓展应用第71页,共90页，星期六，2024年，5月四、电化学酶传感器电化学酶传感器是由固定化酶与电化学传感器组合而成的生物传感器。酶具有高效催化性和高度专一性，使得传感器具有高度的选择性。电化学酶传感器选择性高、响应快、灵敏度高、操作简便，能快速测定试液中某一给定化合物的浓度，且需样品量很少。1、电化学酶传感器特点与分类第72页,共90页，星期六，2024年，5月依据酶与电极之间的电子传递机理，将酶传感器分为三代：根据电化学测量信号，酶传感器主要分为电流型和电位型。第73页,共90页，星期六，2024年，5月2、电流型酶传感器将酶促反应产生的物质在电极上发生氧化或还原反应产生的电流信号，在恒电位下，所测电流信号与被测物浓度呈线性关系。测定对象酶基本传感器葡萄糖葡萄糖氧化酶O2,H2O2半乳糖半乳糖氧化酶O2,H2O2尿酸尿酸酶O2,H2O2乳酸乳酸氧化酶O2,H2O2胆固醇胆固醇氧化酶O2,H2O2L－氨基酸L一氨基酸氧化酶H2O