酶生物传感器中酶的固定化技术

综述了近年来国内外酶生物传感器的进展,介绍了制作酶生物传感器的关键技术——酶的固定化。固定化方法主要有吸附法、包埋法、共价键合法和交联法。固定化材料分为无机材料、有机聚合物材料、凝胶以及生物材料等。探讨了固定化方法和固定化材料对酶的固定化及酶生物传感器性能的影响,并结合自己的工作展望了酶生物传感器的发展方向和趋势。     

酶的固定化及其应用

酶的固定化研究始于1960年代中期,从1970年代初开始酶的固定化技术研究发展很快,至1980年代初,每年约发表1000篇以上的文献和近200篇专利,所报道的固定化方法达100种以上[1].1980年代中以后,酶和细胞固定化研究的发展速度开始减慢,从而有人认为,对酶的固定化技术应予以重新评价     

酶和细胞的固定化

本文对酶和细胞固定化技术的近期发展作了较为全面的扼要综述。     

溶解性可调节的酶载体制备和固定化酶的研究

本文利用自由基沉淀聚合反应,合成了甲基丙烯酸-丙烯酰胺-顺丁烯二酸酐三元共聚物,测定了这些共聚物形成水不溶性的大分子氢键复合物的临界pH值.利用共聚物上的酸酐基团,直接进行了木瓜蛋白酶的固定化,得到了具有液相酶与固相酶两者优点的新型修饰酶。     

漆树酶的固定化研究

本文对我国特产资源生漆液中漆树酶的固定化进行了研究。考查了各种无机盐溶液处理不同无机载体,活化反应及漆树酶固定化条件对固定化漆树酶性能的影响。研究表明,经ZrCl_4处理后的多孔硅胶作载体的固定化漆树酶活力回收高、稳定性好、重复使用20次其保留活力仍有75%。同时对固定化漆树酶和自由态漆树酶的反应pH、温度、K_m值作了比较。对漆树酶通过过渡金属氢氧化物固定在无机载体土的机理也作了初步探讨。     

微胶囊固定化过氧化氢酶

以乙基纤维素为膜材，用液中干燥法将过氧化氢酶微胶囊化，研究了温度和ｐＨ值对酶活性的影响及过氧化氢和尿素对固定化酶的抑制作用，由于乙基纤维素膜的保护，明胶对ｐＨ值的缓冲作用及明胶与尿素的反应，明显地扩大了酶对温度和ｐＨ值的适应性，降低了酶活性抑制剂的影响。     

固定化酶技术及其进展

本文综述了固定化酶技术的研究现状。     

纳米花型酶-无机杂化固定化酶研究进展

酶是一种绿色高效的生物催化剂,被广泛应用于工业生产中,为了更好地提升游离酶的性能,酶固定化技术应运而生.然而,与游离酶相比,固定化酶活性下降以及传质受限一直是酶固定化技术亟待解决的关键问题.作为一种新型酶固定化技术,纳米花型酶-无机杂化固定化酶因具有高比表面积、高酶活性和高催化效率且制备过程简单、绿色无污染而受到广泛关...     

酶促反应抑制动力学的微量热法研究──氟离子对漆树漆酶催化氧化邻苯二胺的抑制

提出一个适合各类可逆性抑制的热动力学方程,并根据各量之间的关系提出了可逆竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制的热动力学判据以及计算表观米氏常数K_m,app和抑制常数K_i等酶促反应生化常数的热动力学公式,并实际应用于NaF对漆树漆酶催化氧化邻苯二胺抑制的微量热法测定。实验初步得出此抑制为非竞争性抑制,求出其K_m,app、K_i值。     

酶促反应抑制动力学的微量热法研究——氟离子对漆树漆酶催化…

提出一个适合各类可逆性抑制的热动力学方程，并根据各量之间的关系提出了可逆竞争性抑制、非竞争抑制、反竞争性抑制的热动力学判据以及计算表观米氏常数Ｋｍ，ａｐｐ和抑制常数Ｋｉ等酶促反应生化常数的热动力学公式，并实验应用于ＮａＦ对漆树漆酶催化氧化邻苯二胺抑制向量热法温室，实验初步得出此抑制为非竞争性抑制，求出其Ｋｍ，ａｐｐ，Ｋｉ值。     

漆树酶固定化及其性质研究

本文介绍了用过渡金属水合氧化物固定化漆树漆酶的方法。考察了整合法固定漆树酶的最适条件。对固定化前后漆酶的性质进行了比较,并分析了造成固定化酶与游离酶性质差异的原因。     

微量热法研究漆酶和3,4,5—三羟基苯甲酸的反应

用ＬＫＢ－２１０７型微量热系统，在不同的温度（ｐＨ＝７．４）的条件下，测定了３，４，５－三羟基苯甲酸与漆酶反应的摩尔反应焓，米氏常数，反应速率常数，漆酶的活性并计算了结合能，活化自由能，活化能和活化熵等。在此基础上，应用过渡态理论，从能量变化的角度，对其催化过程进行了分析，由活化熵（△Ｓ＾≠Ｔ〈０）得出酶－底物过渡态的结构较酶－底物复合物更为有序的结论。     

单一粒度法研究固定化酶内扩散限制的酶应动力学

本文提出了用一种粒度的固定化酶,利用在高底物浓度与低底物浓度时分别表现为零级反应与一级反应的特点,研究在连续式反应器中内扩散限制下酶反应动力学的方法。通过在棒条状异构化酶上葡萄糖转化为果糖的反应,测求了酶反应的本征参数以及一级反应速度常数、表观米氏常数、底物扩散系数、效率因子等动力学参数。     

青霉素酰化酶交联酶聚体的制备及热失活动力学

以0.53 g/mL硫酸铵为沉淀剂, 0.35%(体积分数)戊二醛为交联剂制得青霉素酰化酶交联酶聚体(CLEAs), 酶活收率30.1%, 其最适温度(57 ℃)比游离酶提高10 ℃, 最适pH(10.0)向碱性偏移1.7个单位. 对比游离酶及其CLEAs的热稳定性和热失活动力学模型发现, 游离青霉素酰化酶制成CLEAs后, 其热失活动力学模型由一步失活转变为连串失活, 失活反应活化能由248.8 kJ/mol增加至549.2 kJ/mol, 对CLEAs热稳定性大幅提高的原因进行了解释. CLEAs重复利用7次后, 酶活保留56%以上, 具有良好的重复利用性.     

化学反应的热动力学方程及其应用

材料学、电子学和计算机技术促进了微量热计对“动态热化学”的研究,该原理被应用于RD496-Ⅲ型微量热计中,由其得到的热动力学数据,依物理化学的基本原理可推导出等温等压下不可逆化学反应的热动力学研究方程,从中可简便地求出所研究反应的热动力学参数(活化焓、活化熵及活化自由能),速率常数和动力学参数(表观活化能、指前因子及反应级数),并以实验示例说明其应用。     

电化学酶传感器在环境污染监测中的应用

电化学酶传感器是一种应用广泛的生物传感器,它将酶及其底物相互作用的特异性与电化学的强大分析功能相结合,已经被广泛应用于药理学、临床、食品、农业以及环境监测中。制备电化学酶传感器的关键步骤是酶的固定化,选择用于制备电化学酶传感器的合适的酶固定化方法,在传感器电子转移动力学、稳定性和重现性等方面起着主要作用。本文在阐述电化学酶传感器工作原理的基础上,简要介绍了用于电化学酶传感器制备过程中的酶固定化方法,重点讨论了电化学酶传感器在监测环境中广泛存在的有机污染物、无机污染物和重金属等方面的应用,并对电化学酶传感器的发展方向进行了展望。     

基于DNA定向固定化技术构建毛细管固定化酶微反应器的研究进展

生物酶影响着物质代谢和质能转换等生命活动,生物体内某些酶的活性变化会导致疾病的发生。发展新型的酶分析方法对深刻理解生物代谢过程、疾病诊断和药物研发等具有重要意义。毛细管电泳(CE)具有分离效率高、分析速度快、操作简单和样品消耗少以及可与多种检测手段联用等优点,在酶分析研究中越来越受到关注。CE酶分析主要包括离线和在线两种模式,其中,固定化酶微反应器与毛细管电泳联用(CE-IMER)的在线酶分析已经成为主要的酶分析方法之一。CE-IMER充分结合了固定化酶和CE的优势,将游离酶固定在毛细管内,不仅可以显著提高酶的稳定性和重复使用性,而且可以实现纳升规模溶液的自动化酶分析,进而显著降低酶分析成本。目前已有大量方法制备IMER用于CE酶分析,然而如何构建性能良好、可再生使用、酶固载量大、自动化程度高的CE-IMER一直是该领域重点研究的问题。DNA定向固定化技术(DDI)可以充分利用DNA分子的碱基互补配对(A-T, C-G),在温和的生理条件下特异性固定生物大分子。由于短链双螺旋DNA分子具有较强的机械刚性和物理化学稳定性,通过DDI将酶固定在载体表面,有利于降低传质阻力,提高酶与底物的接...     

邻氨基苯酚与漆树漆酶反应的微量热法研究

在０．１ｍｏｌ／Ｌ的磷酸盐缓冲溶液（ｐＨ７．４）中，用微量热法测定了２９８．１５Ｋ时漆树漆酶与邻氨基苯酚反应的摩尔反应焓ΔｒＨｍ＝２５２．２１±３．５９ｋＪ／ｍｏｌ，米氏常数Ｋｍ＝７．７７×１０－３ｍｏｌ／Ｌ和表观一级反应速率常数ｋ１＝７．２３×１０－３ｓ－１，及此条件下邻氨基苯酚作底物时的漆酶活性值ＥＡ＝０．１９０（ＩＵ）。     

利用壳聚糖的絮凝性质包埋酶的葡萄糖氧化酶电极

本文利用壳聚糖的絮凝性质，将葡萄糖氧化酶包埋在壳聚糖与多聚磷酸盐的絮絮沉淀中，操作简单，固定化效率高。研究了适合了酶电极使用的最佳固定化条件。