电化学生物传感器在重金属检测领域研究

电化学核酸传感器的研究及应用
• 电化学核酸传感器的原理 • 电化学核酸传感器的应用
电化学核酸传பைடு நூலகம்器的原理
电化学核酸传感器主要采用传统核酸作为探针对重金属进行检测， 利用重金属能够损伤DNA碱基，破坏DNA双链的特性，表现为形成 DNA加合物"引起DNA链断裂"DNA交联"碱基改变和化学交联等多种 损伤!
电化学核酸传感器的应用
• 1，汞离子与DNA核酸链上的胸腺嘧啶有很强的亲和作.用富含胸 腺嘧啶的核酸构建了电化学DNA传感器，实现环境中汞离子的低 浓度检测，最低检测限达到了0.5nmol/l线性范围1.0-2.0nmol/l. • 2，醋酸铅处理淋巴细胞DNA后形成了 DNA-DNA的交联，DNA交 联以后影响了电化学信号的传导，从而能够通过电化学DNA传感 器检测环境中铅离子的浓度。 • 3，镉能够引起DNA单链断裂，DNA链的断裂导致电化学信号传导 受阻，电信号下降，电化学DNA传感器信号的变化与镉的浓度成 比例。
电化学蛋白质生物传感器的研究及应用
• 电化学蛋白质生物传感器的原理 • 电化学蛋白质生物传感器的应用
电化学蛋白质生物传感器的原理
• 电化学蛋白质生物传感器是一种以电化学电极为信号转换器，以 蛋白质为生物敏感元件，通过电势，阻抗或电流为特征检测信号 的生物传感器。
电化学蛋白质生物传感器的应用
• 1，细胞色素c是一种以铁卟啉为辅基的呼吸酶，是细胞呼吸 • 激活剂，属于络合蛋白质.将细胞色素c固定到电极表面，构建了 细胞色素c电化学生物传感器，实现了砷化合物的快速检测. • 2，金属硫蛋白是一种广泛存在于生物界的低分子量"高金属含量 且能被金属或其它因素诱导生成的金属结合蛋白，具有广泛的生 理学和生物学功能，直接将金属硫蛋白固定到悬汞滴电极表面， 实现了银离子的检测. • 3，细胞内富含半胱氨酸的蛋白质-金属硫因固定到悬汞滴电极表 面得到金属硫因生物传感器，并采用吸附转移剥离微分脉冲伏安 法实现了镉和锌的高灵敏检测.
电化学酶基生物传感器的研究及应用
• 电化学酶基生物传感器的原理 • 电化学酶基生物传感器的应用
电化学酶基生物传感器的原理
• 电化学酶基生物传感器是一种以电化学电极为信号转换器，以蛋 白酶为生物敏感元件，通过电势"阻抗或电流为特征检测信号的生 物传感器。
电化学酶基生物传感器的应用
• 1，脱氧核糖核酸酶固载到电极表面，并采用金与DNA组成的复合材料增加 电化学生物传感器的信号强度，实现了铅离子的高灵敏度和高选择性检测。 电化学辣根过氧化物酶传感器实现了镉，铅和铜的高灵敏检测。谷胱甘肽转 移酶构建的电化学生物传感器 • 2，比谷胱甘肽转移酶构建的传感器在重金属检测方面( 镉和锌) 具有更好的 选择性。 电化学生物传感器快速检测重金属研究进围!此外，除了单一酶构 建的电化学酶基生物传感器外，还将葡糖糖氧化酶和转化酶诱陷到琼脂糖瓜 儿胶中，随后固定到直径25微米的超微电极表面，得到电化学双酶体系生物 传感器，并实现了汞，银，铅和镉离子的高灵敏检测。 • 3，金纳米粒子是黄金的纳米级颗粒，具有良好的电子传递性能"大的比表面 积和独特的生物亲和性使其成为了电化学酶基生物中最为常用的纳米材料之 一。将金纳米粒子"环糊精和碱性磷酸酯酶通过层层组装的方式固载在电极 表面，得到新型电化学酶基传感器，实现了镉和银的检测。
其他电化学传感器的研究及应用
• 1．利用植物螯合肽与重金属离子结合的特性，构建了电化学植 物螯合肽生物传感器，实现了镉"锌和顺铂的高灵敏检测!则将甘 氨酸-甘氨酸 -组氨酸的三肽片段固载到单壁碳管表面，构建了电 化学传感器，实现了铜离子的选择性检测。 • 2，化学聚合的方法将碳纳米管和聚合1，2-苯二胺交联，得到比 表面积大"电导性好的纳米孔三维复合材料，将复合材料固定到玻 碳电极表面，采用伏安法实现了镉和铜离子的高灵敏度检测。 • 3，丝网印刷电极修饰汞纳米液滴构建电化学传感器，实现了 • 镉"铅和铜离子的检测。
电化学生物传感器在重金属检测领域研究进展
• 1.电化学核酸生物传感器 • 2.电化学酶基生物传感器 • 3.电化学蛋白质生物传感器 • 4.其他电化学传感器
应用背景：重金属污染问题一直是全球最关注的问题之一。 目前，重金属污染物主要采用紫外-可见分光光度计，原子吸收光 谱仪和电感耦合等离子体质谱仪等检测仪器对水质"底泥"空气"土 壤和生物样品进行实验室分析!这些传统的检测方法具有极高的灵 敏度和 极低的检测限，但仪器设备昂贵，检测程序复杂，需要专业的操 作人员，并且样品预处理时间较长，不适合现场快速检测!电化学 生物传感器法因具有操作简便"成本低"分析速度快"灵敏度高"专 一性好，以及能在复杂体系中进行在线监测等优点，使其在重金 属污染检测领域有潜在的应用价值!