1、組織和細(xì)胞器傳感器生物生物(shngw)傳感器第傳感器第36小組：組織與細(xì)胞器傳感小組：組織與細(xì)胞器傳感器器 的特征與應(yīng)用的特征與應(yīng)用 小組成員：小組成員：第一頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器生物組織傳感器和生物細(xì)胞器傳感器，這兩者都是由于酶生物傳感器的昂貴價(jià)格而且不穩(wěn)定因此其應(yīng)用受到限制。從而由此基礎(chǔ)上相繼發(fā)展(fzhn)起來(lái)的生物傳感器。開(kāi)辟了生物傳感器應(yīng)用的新途徑。 （和這兩種生物傳感器一樣從酶生物傳感器基礎(chǔ)上發(fā)展(fzhn)起來(lái)的還有微生物傳感器。） 第二頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器先來(lái)介紹生物組織傳感器： 生物組織傳感器是以動(dòng)植物組織切片作為(zuwi)分子識(shí)別元件與相應(yīng)的信號(hào)元

2、件組合構(gòu)成的生物傳感器。它是利用動(dòng)植物組織中的酶作為(zuwi)反應(yīng)的催化劑，其工作原理與結(jié)構(gòu)也與酶電極類(lèi)似。第三頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器生物(shngw)組織傳感器的特點(diǎn)組織電極與酶電極相比有如下(rxi)特點(diǎn)： 酶活性高。這是因?yàn)樘烊粍?dòng)植物組織中除酶分子外，還存在輔酶及酶促反應(yīng)的其他必要成分，酶促反應(yīng)處于最佳環(huán)境中，能保存與誘導(dǎo)酶的催化活性。 酶的穩(wěn)定性增強(qiáng)。由于酶處在適 宜的自然環(huán)境中，同時(shí)又被“固定化”了，酶不易流失，可反復(fù)使用，壽命較長(zhǎng)。 所用生物材料易于獲取。可代替昂貴的酶試劑。 識(shí)別元件制作簡(jiǎn)便。一般不需進(jìn)行固定化。但目前組織電極的選擇性、靈敏度、響應(yīng)時(shí)間、壽命等還不夠理

3、想。第四頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器 組織生物傳感器多是用動(dòng)植物薄片材料制成的敏感膜和傳感元件。其傳感元件多用氣敏電極。是因?yàn)闅饷綦姌O有很好的選擇性，可避免測(cè)定體系中金屬離子及某些有機(jī)分子的干擾。而且氣敏電極膜是便于裝卸的片狀結(jié)構(gòu)，有利于組織電極的組裝。選擇活性高、含量豐富的組織是關(guān)鍵。動(dòng)物的組織電極比植物組織電極的實(shí)用性要強(qiáng)一些。 下面介紹兩個(gè)(lin )組織電極例子。第五頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器豬腎-谷氨酰胺電極(dinj)該傳感器利用的是腎組織(zzh)中的谷氨酰胺水解酶催化試樣中的谷氨酰胺原理。 酶促反應(yīng)：左圖為此動(dòng)物組織膜電極(dinj)結(jié)構(gòu)示意圖：第六頁(yè)，共十六頁(yè)。組織

4、和細(xì)胞器傳感器夾殼豆-尿素(nio s)電極夾殼豆粉中含有脲酶，將其固化并與氨氣酶電極組合構(gòu)成(guchng)尿素組織電極。脲酶與尿素發(fā)生酶促水解反應(yīng)，產(chǎn)物中有NH3生成：該電極有良好的選擇性，線(xiàn)性范圍為： 3.4*10-51.5*10-3mol/L,響應(yīng)(xingyng)時(shí)間為15分鐘。使用壽命可達(dá)百天。第七頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器常見(jiàn)的組織(zzh)電極及其特性：第八頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器生物組織傳感器雖然在若干情況下可取代(qdi)酶?jìng)鞲衅?，但在?shí)用中還有一些問(wèn)題，入如選擇性差，動(dòng)植物材料不易保存等。所以，其商業(yè)化，規(guī)?；褂没€有相當(dāng)一段距離。還有將蟹的觸角神經(jīng)纖維

5、接到電極上做成受體電極，用來(lái)檢測(cè)一些(yxi)藥物和環(huán)境毒素。這種生物傳感器的優(yōu)點(diǎn)就是響應(yīng)快，選擇性高，靈敏度強(qiáng)，響應(yīng)范圍廣，能測(cè)的對(duì)象多，如氨基酸、藥物、激素、神經(jīng)遞質(zhì)等。第九頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器再來(lái)說(shuō)的是細(xì)胞器傳感器此類(lèi)傳感器和組織(zzh)電極一樣，也是以種多酶系統(tǒng)。也是酶?jìng)鞲衅鞯难苌汀Ｈ缋萌梭w內(nèi)的紅細(xì)胞過(guò)氧化氫酶的催化活性測(cè)定H2O2的傳感器就是一種細(xì)胞器傳感器細(xì)胞器傳感器。由動(dòng)物癌細(xì)胞、酵母細(xì)胞或者細(xì)菌細(xì)胞固化制成的細(xì)胞傳感器，可對(duì)抗癌藥物和抗菌藥物進(jìn)行測(cè)定和篩選。并能監(jiān)測(cè)各種活細(xì)胞新陳代謝的化學(xué)物質(zhì)。第十頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器細(xì)胞器傳感器細(xì)胞器由膜構(gòu)成的要

6、細(xì)胞結(jié)構(gòu)。其包括線(xiàn)粒體、微粒體、溶酶體、高爾基復(fù)合體等。是功能高度化的分子集合體。是進(jìn)行一系列代謝活動(dòng)的場(chǎng)所(chn su)。另外，植物細(xì)胞中還有進(jìn)行光合作用的葉綠體、原生物中的氧化酶顆粒和細(xì)菌體內(nèi)的磁粒體等，都屬于細(xì)胞器。不同的細(xì)胞器內(nèi)含有一些獨(dú)特的酶，往往是多酶系統(tǒng)。故可用來(lái)測(cè)定單一酶?jìng)鞲衅鞑荒軠y(cè)定的物質(zhì)。酶在其中處于穩(wěn)定存在。因此其性能穩(wěn)定。與組織傳感器相比，細(xì)胞傳感器需要復(fù)雜的制備提取和固化過(guò)程，這是不足之處。第十一頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器介紹細(xì)胞傳感器的研究(ynji)實(shí)例線(xiàn)粒體傳感器：利用線(xiàn)粒體的電子傳遞體系制成的傳感器有輔酶(NADH)傳感器，它由固定有電子傳遞粒子（EP

7、T）的凝膠膜附著(fzhu)在氧電極的透氣膜上構(gòu)成。測(cè)定原理是NADH被氧化，ETP將電子傳遞給氧，氧被還原生成水。反應(yīng)式如下：通過(guò)(tnggu)測(cè)定氧的消耗來(lái)測(cè)定NADH。第十二頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器微粒體傳感器肝微粒含有多種酶，這些酶在肝臟的藥物代謝中起主要作用?？捎酶挝⒘ｓw組成測(cè)定亞硫酸離子(lz)的微粒體傳感器。該傳感器由多孔聚四氟乙烯膜、固定化微粒和氧電極構(gòu)成。由于多孔聚四氟乙烯膜只能透過(guò)揮發(fā)性的酸和氣體，故而傳感器對(duì)亞硫酸離子(lz)有很好的選擇性。響應(yīng)時(shí)間為10分鐘，線(xiàn)性范圍為0.6*10-44*10-4mol/L。還有利用從大白鼠肝臟組織細(xì)胞中分離的微粒體，用在空纖維

8、包埋后，制成傳感器進(jìn)行藥物解毒研究。微生物和動(dòng)物細(xì)胞的表面，有細(xì)胞膜和細(xì)胞壁覆蓋，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，是一個(gè)多功能系統(tǒng)。細(xì)胞的種類(lèi)不同，其結(jié)構(gòu)、成分也不同，加上細(xì)胞不同的活性狀態(tài)，都將導(dǎo)致不同的電極過(guò)程，這是細(xì)胞檢測(cè)的基礎(chǔ)，但是細(xì)胞傳感器還有兩個(gè)障礙：一是，細(xì)胞的電化學(xué)響應(yīng)信號(hào)弱，檢測(cè)困難；二是，多數(shù)細(xì)胞的電化學(xué)響應(yīng)機(jī)理不明確，所以，細(xì)胞器傳感器的研究和報(bào)道不多。第十三頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器第十四頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器感謝您的關(guān)注(gunzh)！第十五頁(yè)，共十六頁(yè)。組織和細(xì)胞器傳感器內(nèi)容(nirng)總結(jié)生物傳感器第36小組：組織與細(xì)胞器傳感器。是因?yàn)闅饷綦姌O有很好的選擇性，可避免測(cè)定體系中金屬離子及某些有機(jī)分子的干擾。如利用人體內(nèi)的紅細(xì)胞過(guò)氧化氫酶的催化