交联于蛋膜上的纳米颗粒增强的尿酸酶传感器
陈燕花
化工与资源环境学院 化学工程与工艺专业
指导教师:伍 林
1前言
随着生命科学的发展进入分子水平,有人预言21世纪将是检验医学的世纪,即从分子水平对疾病进行诊断和治疗。这就要求临床生物化学检验准确、快速、简便、标本微量化、方法标准化、且经济实用。生物传感器正是在此要求下出现的一类跨领域、多学科的前沿诊断仪器。
国内外对生物传感器展开了广泛深入地研究,已经研制出了葡萄糖生物传感器、乳糖生物传感器、尿酸酶生物传感器、DNA生物传感器、BOD生物传感器、测酚生物传感器等多种类别的生物传感器,来满足人们在临床检验、环境监测和生化分析[1-3]等领域中的需求。
本实验将纳米二氧化硅凝胶和尿酸酶紧贴于蛋膜上,将酶膜紧贴于普鲁士蓝(PB)修饰的玻碳电极表面,然后以自制铂片电极为对电极、甘汞电极为参比电极,组成三电极体系,制成尿酸酶生物传感器。当体液中的尿酸通过酶膜时,与酶进行反应,检测出该处产生的反应电流,然后将其换算成尿酸浓度加以显示。应用尿酸酶传感器测定人体血和尿中尿酸的浓度,是一种准确、快速、简便的方法,可帮助诊断肾炎、白血病和肿瘤等疾病。
2尿酸酶生物传感器的工作原理
尿酸酶生物传感器的工作原理是:尿酸在尿酸酶作用下,被分子氧氧化成尿囊素,并产生二氧化碳和过氧化氢。根据反应前后氧的消耗,我们用电极监测溶液中氧的变化,就可推算出尿酸的浓度,其工作机理[4]如图2:
图1尿酸在尿酸酶作用下的反应机理
Figure1 Principle of uric acid under the uricase
3实验部分
3.1仪器与试剂
试剂:尿酸酶(4.6units/mg, Sigma公司),牛血清白蛋白(BR),戊二醛(CP),磷酸氢二钠,磷酸二氢钾(AR),氯化钠(AR),鸡蛋,气透膜,实验用水为二次蒸馏水。
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