(一)生物分子特异性识别(生物感受器) 生物分子经固定化后形成的一种膜结构,对被测定 的物质有选择性的分子识别能力。 生物传感器的分子识别元件 分子识别元件 生物活性单元 酶膜 各种酶类 全细胞膜 细菌、真菌、动植物细胞 组织膜 动植物组织切片 细胞器膜 线粒体、叶绿体 免疫功能膜 抗体、抗原、酶标抗原等
(一)生物分子特异性识别(生物感受器) 生物分子经固定化后形成的一种膜结构,对被测定 的物质有选择性的分子识别能力。 生物传感器的分子识别元件 分子识别元件 生物活性单元 酶膜 各种酶类 全细胞膜 细菌、真菌、动植物细胞 组织膜 动植物组织切片 细胞器膜 线粒体、叶绿体 免疫功能膜 抗体、抗原、酶标抗原等
(二)信号转换与处理 将识别元件上进行的生化反应中消耗或生成的化学物质, 或产生的光或热等转换为可用信号,并呈现一定的比例 关系。 生物传感器的信号处理方法 由生物活性元件引起的变化 信号处理方法 (生物学反应信息) (换能器的选择 电极活性物质的生成或消耗 电流检测电极法 离子性物质的生成或消耗 电位检测电极法 膜或电极电荷状态的变化 膜电位法、电极电位法 质量变化 压电元件法 阻抗变化 电导率法 热变化(热效应) 热敏电阻法 光谱特性变化(光效应) 光纤和光电倍增管
(二)信号转换与处理 生物传感器的信号处理方法 由生物活性元件引起的变化 (生物学反应信息) 信号处理方法 (换能器的选择) 电极活性物质的生成或消耗 电流检测电极法 离子性物质的生成或消耗 电位检测电极法 膜或电极电荷状态的变化 膜电位法、电极电位法 质量变化 压电元件法 阻抗变化 电导率法 热变化(热效应) 热敏电阻法 光谱特性变化(光效应) 光纤和光电倍增管 将识别元件上进行的生化反应中消耗或生成的化学物质, 或产生的光或热等转换为可用信号,并呈现一定的比例 关系
感受器是生物传感器的 换能器感知固定化 心脏。制备分两方面工 配基与待测物结合产 作,一是选择最佳载体 生的微小变化,其质 材料(需活化);二是 量好坏决定了传感器 在载体表面固定化亲和 的灵敏度。 配基(非共价和共价)
换能器感知固定化 配基与待测物结合产 生的微小变化,其质 量好坏决定了传感器 的灵敏度。 感受器是生物传感器的 心脏。制备分两方面工 作,一是选择最佳载体 材料(需活化);二是 在载体表面固定化亲和 配基(非共价和共价)
(三)生物传感器分子识别机理 1、酶促反应 2、免疫化学反应 3、生物反应中的物理量变化 4、微生物反应
(三)生物传感器分子识别机理 1、酶促反应 2、免疫化学反应 3、生物反应中的物理量变化 4、微生物反应
1、酶促反应 Active site of Substrate enzyme E+S→ES→E+P Inhibitor Biosensor configuration Products Substrate and inhibitor can bind to the signal Inhibitor active site prevents analytes biomediator transductor electronic binding of substrate
1、酶促反应 E + S → ES → E + P