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微透析取样技术自1972年问世以来,已被广泛应用于神经科学、药学和分析化学等多学科的研究中i4]。作为取样技术,该技术一般需要结合样品分离和检测,方可实现与脑化学相关的研究。电化学生物传感器由于具有高选择性和传感界面设计多样性等优点,因此微透析技术和高选择性生物电化学传感的有效结合,可形成在线电化学分析系统(online electrochemical system , oecs) ,实现部分神经分子(如-、乳酸、谷氨酸等)的直接检测[]。相对于使用样品分离的离线分离分析,oecs 具有时间分辨率高,样品保真,易与行为学研究相结合等优点[]。但是,无需样品分离的直接检测方法要求在线电化学传感器应满-下条件:(1)高选择性:应避免脑透析液中其它神经分子,如抗坏血酸、尿酸、-及其代谢物的干扰;(2)高灵敏度:可有效检测脑透析液中的低浓度物质,如-、谷氨酸、-等;(3)-的稳定性和重现性:可进-时程的流动分析;(4)多组分同时分析:多个传感器之间应无交叉干扰;(5)与生理学研究的兼容性;能够实现在复杂脑神经生理和病理条件下对于特定神。
mao等将0s-gel-hrp和次氧化酶同时固定在电极上,建立了检测次的在线电化学分析方法,将检测电压置于-200 mv ,避免了抗坏血酸等物质的干扰,也提高了检测的灵敏度。此外,他们将利用氧化酶构建在线分析方法的传统思路拓展,提出利用其它分子作为hrp电子传递媒介体发展在线分析方法的新策略is8],通过在电极表面电聚合麦尔多拉蓝(meldola sblue,mb),实现了hrp与电极之间的界面电子转移,建立了-和测定的在线电化学分析方法。
除了氧化酶和脱氢酶作为生物识别元件被广泛应用于电化学生物传感领域之外,自然界还存在着种类繁多的其它酶类,如固氮酶、氢化酶等,它们被应用于能源转换,电催化以及电合成等领域。针对目前基于氧化酶和脱氢酶的电化学传感器面临的一系列问题,基于其它酶类的电化学生物传感原理的设计和构筑显得尤为重要。谷氨酸合成酶是固氮过程中实现氨同化反应的关键酶,仅存在于微生物和-植物部分组织中,并参与相应的-酸代谢和光转换等过程。目前,谷氨酸合成酶的晶体结构已被解析,但其在电催化领域的研究尚未被-。2018年,wu等[m]将蓝藻-中的铁氧化还原蛋白和以铁氧化蛋白为电子供体的谷氨酸合成酶在大肠体内完成重组和表达。该谷氨酸合成酶主要由-转移酶中心,黄素单核苷酸(flavin mononucleotide , fmn)和铁-硫结合中心组成。
burmeister等°设计了一种多位点的微电极阵列,实现了脑内和-的同时原位测定。为了排除抗坏血酸和-的干扰,首先在铂电极表面电聚合一层间-胺膜。两个铂记录位点只修饰氧化酶,用于获取的浓度信息;另两个位点同时修饰-酯酶和氧化酶,其电流信号与前者的差值即可用于-的定量分析。
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