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蛋白质的界面吸附及其生物活性因它在构建生物传感、生物电子器件和生物燃料电池等方面具有重要的作用而倍受关注.对此,界面电场是吸附的一个重要影响因素,它能明显地影响蛋白质分子在材料界面的吸附量、分子构象以及分子定向.本文应用电化学方法和红外光谱技术研究了血红蛋白在三维多孔金膜电极上的吸附动力学及其生物活性随界面电场的变化关系.结果表明,由界面电场产生的过量表面电荷可借助与蛋白质分子之间的静电作用加速蛋白质分子在电极表面的吸附,提高其吸附量;但是,过高的界面电场将破坏吸附蛋白质的构象以及降低它还原过氧化氢的催化活性;只有在零电荷电位下,吸附在电极表面的血红蛋白才能保持其天然的构象和生物催化活性.本研究将为生物传感器、生物电子器件和生物燃料电池的构建提供理论依据,加深对荷电生物界面上生物分子界面行为的认识. 相似文献
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界面微环境是影响酶催化反应及酶传感性能的关键因素. 本研究基于三维微纳米结构多孔金基底, 通过调控电极表面的亲水和疏水浸润性, 制备了具有固-液-气三相界面微环境的氧化酶电极, 并研究了界面微环境对酶催化反应动力学的影响规律. 基于所制备的三相界面多孔金结构酶电极, 反应物氧气能够从气相直接快速地传输到酶催化反应界面, 极大地提升了界面氧气浓度及其稳定性, 从而大幅度提高了氧化酶活性及酶电极响应的稳定性. 以葡萄糖为模型待测物, 基于该三相界面酶电极的电化学酶生物传感器拥有宽的线性范围、 高的灵敏度、 低的检出限以及良好的稳定性. 这类独特的三相反应界面设计为高效酶生物传感器的建构以及生物分子的精准检测提供了新思路. 相似文献
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超分子化学和界面的结合有效地促进了超分子化学和胶体与界面科学的发展。刺激响应性超分子界面,因在外界刺激作用下能够引起界面物理化学性质的改变并带来新的界面功能,而受到广泛的关注。近年来,溶液中基于偶氮苯 环糊精主客体相互作用的超分子组装体已经得到了广泛的研究。我们将溶液中基于偶氮苯环糊精主客体作用的可控可逆超分子组装体转移到界面上,构筑了具有刺激响应性的功能化超分子界面,并实现了表面浸润性的可逆调控、生物大分子的可控吸附与脱附、光可控的生物电化学催化等功能。我们期待类似的概念可以拓展到其他超分子体系,构筑具有特定结构的功能界面。 相似文献
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纳米结构聚吡咯构建的生物传感器 总被引:1,自引:2,他引:1
本文总结了纳米结构聚吡咯对生物分子的固定方法如吸附法、电化学聚合包埋法、共价键偶联法以及分子印迹法,重点评述了基于纳米结构聚吡咯的电流型生物传感器,如酶、核酸、免疫传感器等的工作原理和探测性能.指出聚吡咯纳米敏感材料优良的选择透过性和高比表面积有利于生物分子的固定,提高了生物传感器的敏感度;聚吡咯良好的生物相容性和抗干扰性,可以很好地保持生物分子的活性,提高生物传感器的选择性和环境稳定性;聚吡咯与其它敏感材料如碳纳米管或金属纳米粒子复合,两者的协同效应使电极的电化学信号放大、电催化活性可提高2~4个数量级.检出限最高可提升5万倍;聚吡咯纳米生物传感器在生物医学工程、临床诊断、环境监测、食品卫生和科学等领域展现出广阔的应用前景. 相似文献
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生物电子学—现代分析化学新发展的重要领域 总被引:1,自引:0,他引:1
生物电子学技术是基于电子学与生物技术的发展而诞生的新领域。本文阐述并展望在这领域的最新发展。包括:生物计算机与分子计算机,生物传感器,酶电极的生物催化作用,基于离子电极和生物离子学的生物传感器,导电聚合物传感器等。 相似文献
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电化学生物传感器具有灵敏度高、便携性好、响应快速和易于集成等优点,在临床检测方面有很大应用潜力,并在可穿戴健康监测领域得到了快速发展。但在实际临床生物样本检测中,非靶标生物物质会在电极表面产生非特异性吸附(即生物污染),影响了电化学生物传感器的性能。因此,构建具有防污染能力的传感界面(抗污界面),防止非靶标物质吸附到电极表面,对于扩大电化学生物传感器的实际应用范围,实现在复杂生物样本中的检测至关重要。本文概述了物理、化学和生物抗污电极界面的构建及其在临床相关生物标志物检测中的应用,为电化学生物传感器实际应用性能的提升提供技术参考,并通过对界面抗污原理和存在问题的探讨,对抗污界面发展前景和未来趋势予以展望。 相似文献
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自组装超分子膜修饰电极的研制及分析应用 总被引:4,自引:0,他引:4
阐述了自组装超分子膜修饰电极的发展概况及超分子体系形成的理论基础,并对自组装超分子膜修饰电极的特点、电化学行为、功能膜的制备和表征方法以及它在电催化、生物传感器、离子选择性电极等方面的应用进行了综述。 相似文献
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某些生物分子在C60—γ—环糊精/Nafion化学修饰电极上的电催化行为 总被引:4,自引:0,他引:4
研究了C60-γ-环糊精(C60-γ-CD)(1:1)/Nafion和C60-γ-CD(1: 2)/Nafion化学修饰电极在水溶液中的电化学行为,发现它们都有一对一电子转移的可逆表面波,而且它们对某些生物分子有电催化作用。 相似文献
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生物传感器的天然与合成受体组的报告有:(44)M A Jongsma等,以单个脱氧核糖核酸分子表述法的自动标记传感器的蛋白质、供生物(纳米级)传感器自集成在脱氧核糖核酸模片上;(45)J G Chen等,应用A 1203改性的分子印痕电极识别D-与L酪氨酸的对映异构选择性;(46)W GMeathrel等,应用分子印迹聚合物提高生物传感器的操作性能;(47)J Dunlop等,离子通道生物传感器——产生有支撑的双层类脂体膜与功能性离子通道蛋白质的实用方法;(48)L Tolosa等,一种低成本、不同试剂的多种待分析物的代谢监测器;(49)A Guerreiro等,静态磁场与分子印迹聚合物的识别性能;(50)B Strehlitz等 相似文献
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环糊精作为一种具有良好的水溶性和生物兼容性的大环主体,因其对无机、有机和生物底物的特异性键合而倍受关注。凝胶材料则凭借其结合了固体弹性以及液体流动性等特性而有着广泛的应用。环糊精超分子凝胶融合了环糊精和凝胶的优势,在软材料领域研究中有着特殊的重要意义。本文从环糊精凝胶的构筑出发,从氢键、主-客体键合和离子相互作用等方面对其形成超分子凝胶的驱动力进行讨论,并对超分子凝胶在生物、检测、吸附及智能材料(包括滑动环类材料)领域的最新研究进展进行综述,为构筑新型环糊精超分子凝胶、开发该类凝胶的新功能提供参考。最后,对环糊精超分子凝胶的应用前景进行了展望。 相似文献