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为了提高代氧化酶型生物传感器的选择性,研究人员曾在传感器的表面再覆盖一层离子交换膜[°]或者电化学聚合膜,从而抑制电化学活性物质(如抗坏血酸)向电极表面的扩散和的电化学氧化。抗坏血酸对于传感器的干扰也可通过在电极表面或在线电化学传感器上游引人抗坏血酸氧化酶修饰层或酶柱,预先氧化抗坏血酸进而消耗其含量实现(]。baker等l在铂微电极表面电聚合-二胺薄膜,并修饰以-,-纤维素等作为稳定剂,结合生物识别元件(氧化酶)实现了大鼠脑内的原位电化学分析。li等(通过在-氧化酶修饰的电极上电聚合一层-二胺薄膜,提高了对-的选择性,并将该阵列电极成功用于大鼠扩散性抑制过程中-,o。和电生理活动的同时测定。他们发现,在sd过程中,脑内-和氧分压会发生明显的变化。chatard等l5利用气相沉积的方法在直径7 um 的碳纤维表面镀铂,再电聚合一层间-胺薄膜,较好地抑制了内源性电活性分子向电极表面的扩散。通过使用-氧化酶和乳酸氧化酶,他们研制出了对脑组织创伤较小,但对于-和乳酸具有-响应的电化学生物传感器,成功用于脑神经生理病理模型中-和乳酸动态变化的研究。他们还发现,在sd过程中,传统微电极和碳纤维微电极对-和乳酸的响应表现出较大差异。
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。
目前,基于电化学生物传感器的分析已经成为分析化学、神经科学、物理和材料科学等多学科交叉研究领域的-之一,对于推动脑神经生理和病理分子机制的研究具有重要意义。本文综述了多种电极/溶液界面的设计策略,旨在建立和发展可用于脑化学分析的生物电化学传感器。然而,在层次上准确地破译化学信号和大脑机能之间的关系仍然面临着-的挑战,生命体系的复杂性,以及分子间相互作用的多样性,对神经化学物质的测定提出了更高的要求。
ecs 的研究方法按测量方法可分为形貌测量法(电子显微镜)、电化学方法(电位法,伏安法和安培法),光学方法和磁共振成像法;按ecs中分子传递方式可分为扩散方法和电渗方法;按探针递送方式可分为直接注射法,离子导入法和压力导入法。本文以ecs两个主要生物物理参数(α和入)为测定对象,对ecs 的主要研究方法进行分类评述。
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