淺談生命科學領(lǐng)域電分析化學的應(yīng)用論文

1、淺談生命科學領(lǐng)域電分析化學的應(yīng)用論文 在上世紀70年代，電分析化學由生物學、化學、物理學、電生物學以及電化學等多學科相互交叉融合，逐漸形成了的一門獨立的學科。電分析化學的研究內(nèi)容主要包括生物傳感器和化學傳感器，電分析化學采用生物活性物質(zhì)與各種固態(tài)物理傳感器相結(jié)合，形成一種高端的檢測儀器，這種儀器在生命科學領(lǐng)域中應(yīng)用，靈敏度較高，而且檢測相當準確。在生命科學領(lǐng)域中，電分析化學是一門最基礎(chǔ)的相關(guān)學科，能夠為生命科學提供更多的服務(wù)。例如，采用電化學中生產(chǎn)的燃料電池在氧化和還原過程能夠模擬人體細胞代謝以及細胞功能，同時，電分析化學能夠廣泛的應(yīng)用到心電圖、腦電圖等儀器中，將模擬生物體內(nèi)器官的生理規(guī)律及其

2、變化過程。因此，電分析化學廣泛應(yīng)用在生命科學領(lǐng)域中，對生命科學的快速發(fā)展具有重要的意義。 電分析化學的研究內(nèi)容主要分為生物傳感器和化學傳感器，微生物電極傳感器、細胞電極傳感器、電化學免疫傳感器、組織電極傳感器、酶電極傳感器、電化學DNA傳感器。 1.1微生物電極傳感器 微生物電極傳感器主要采用細菌和酵母菌作為敏感材料，將敏感材料固定在電極表面，形成微生物傳感。它能夠有效的識別含有酶的分子，對有機物具有同化作用，通過檢測能夠提高氧的吸附活性，進而測定有機物的濃度，同時，微生物傳感器也廣泛應(yīng)用在食品檢驗和發(fā)酵工程以及醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，使微生物電極傳感器能夠進一步得到發(fā)展。 1.2電化學免疫傳感器 由于

3、抗體對抗原具有一定的識別和結(jié)合特性，因此電化學免疫傳感器能夠利用這一特性經(jīng)過組合形成的檢測裝置，電化學免疫傳感器能夠?qū)⒖贵w與相應(yīng)的抗原結(jié)合，產(chǎn)生的反應(yīng)信息直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺缙谌焉镆约霸l(fā)性肝癌的診斷采用電化學免疫傳感器，具有較高的診斷靈敏性和準確性，同時電化學免疫傳感器能夠測定人體的血清蛋白含量、胰島素含量等。 1.3細胞、酶、組織電極傳感器 直接采用動植物的細胞或者組織薄片作為敏感元件被稱作組織細胞電極傳感器，主要利用動植物組織中的酶進行傳感，在制作方面t匕較容易，材料的選取較方便，制成后能夠長時間的使用，動物的組織電極主要有動物的肝腎組織、腸組織、肌肉組織以及胸腺組織。植物的組織電極主要

4、有植物的根、莖、葉、花、果等，植物的組織電極制備操作簡單且易保存。 1.4電化學DNA傳感器 DNA主要是遺傳物質(zhì)的承擔著，能夠貯存和傳遞遺傳信息，在電化學DNA傳感器中，傳感器主要采用單鏈DNA作為敏感元件，固定在化學電極表面，能夠有效的識別雜交信息的點活性，生命科學常采用的生物樣品進行研究，如血液、血清、器官、體液等，這些樣品中含有特定DNA序列，電化學DNA傳感器在測定生物醫(yī)學領(lǐng)域有著重要的作用。 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電分析化學在生命科學領(lǐng)域應(yīng)經(jīng)廣泛的應(yīng)用，近年來，我國電分析化學在生命科學領(lǐng)域應(yīng)經(jīng)取得了較大的成績，主要表現(xiàn)在：（l）電分析化學將傳統(tǒng)的動植物載體有機合成材料材料逐漸向無機合

5、成材料以及天然材料發(fā)展，這使得電分析化學在材料的獲取上更加的便捷；（2）在電分析化學中將引進眾多的高新技術(shù)，例如將納米技術(shù)、基因技術(shù)、溶膠以及凝膠技術(shù)等廣泛應(yīng)用到生命科學領(lǐng)域的研究中。能夠有效的提高傳感器的敏感度和準確度；（3）在生命科學的發(fā)展中，逐漸加快了電化學電子傳輸媒介的開發(fā)，使其傳輸?shù)姆N類迅速蔓延擴大。在進一步深化過程中，酶傳感器將納米工藝技術(shù)融入材料的固定中，模擬人體的微環(huán)境，這樣能夠最大程度的提高酶的生物活性，從而使傳感器的靈敏度和響應(yīng)電流逐漸提高。 在生命科學領(lǐng)域的發(fā)展過程中，逐漸應(yīng)用電分析化學，能夠有效的提高電分析化學檢測的靈敏性和準確性，首先，電化學DNA傳感器在應(yīng)用過程中，

6、將會由傳統(tǒng)的雙嵌合劑和三嵌合劑逐漸改進為單嵌合劑，即在嵌合分子中只有一個基團與DNA分子結(jié)合，提高了檢測的準確性。其次，電分析化學還將會在電極結(jié)構(gòu)上進行優(yōu)化，尋求DNA在電極表面固定的新方法，并逐漸發(fā)展成為一種穩(wěn)定的自組裝單分子層修飾電極。最后，將電分析化學技術(shù)與其他學科技術(shù)緊密結(jié)合，互相補充，發(fā)展成為檢測更敏感、響應(yīng)更迅捷、操作更方便的電分析化學傳感器，并將其應(yīng)用到醫(yī)學領(lǐng)域、食品衛(wèi)生領(lǐng)域以及環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，逐漸實現(xiàn)電化學傳感器的微型化、自動化、智能化。 隨著科學技術(shù)的不斷更新，電分析化學在研究過程中將會發(fā)生巨大的變化，這使得電分析化學在生命科學的研究中不僅能夠研究人體生命的過程，同時也將成為挖掘生命過程的有力工具，總之，電分析化學在分析生命科學的演變過程，揭示生命遺傳奧秘等研究中發(fā)揮著重要的作用，在電分析化學發(fā)展的同時，不僅促進了生命科學領(lǐng)域的發(fā)展，而且自身也在不斷進步。 1秦玉，樊春海，黃慶，陳洪淵。大科學裝置同步輻射光源在生命分析化學中的應(yīng)用J.中國科學：化學，xx（01）。 2張來新。現(xiàn)