用于生理活性物質檢測的電化學傳感器的研究

曹思隆

摘 要：生理活性小分子是腦神經的重要物質，電化學傳感器的發展對于分子的活體電化學具有很重要意義，分子層次腦神經系統的生理和病理治療過程需要提高深入認識，生物體內物理活性物質對于維持生物正常活性具有很重要意義，屬于不可或缺的物質，另外還有神經系統化學物質，葡萄糖、乳酸和尿酸等物質。本文通過電化學傳感界面和制備新型電化學傳感器研究，需要充分結合電化學方法和生物技術進行分析，合理開發一系列的用于生物活性物質檢測的電化學傳感治療辦法。

關鍵詞：生理活性；物質；檢測；電化學；傳感器

生命分子是生命科學中分支，是多個學科相互交叉研究領域問題，生理活性物質是生命體生理活性重要參與物質，特別是對于中樞神經化學物質具有非常重要病理學研究意義，要對于生物體，比如尿酸、多巴胺和谷胱甘肽等金屬離子等，這些生理活性物質檢測都需要廣泛關注。電化學分析方法最顯著特點就是具有非常高靈敏度、低檢測限和操作簡單特點，在生命分析應用中生命樣品具有復雜性，需要不斷提高電化學檢測器靈敏度，不斷擴大電化學傳感器應用范圍。

一、電化學生物傳感器概述

生物傳感器主要是由生物、化學和材料電子技術等多個學科融合起來的，是一種高科技術、目標檢測分析和追蹤的器械，電化學傳感器需要充分結合電分析技術和生物傳感技術，使用的生物活性材料是生物敏感元件，同時還要使用電極作為信號轉換元件，通過信號很好處理好處理器輸入電流和電壓等信號。敏感元件材料的電化學生物傳感器需要進行及時分類，主要分為是電化學酶傳感器、電化學免疫傳感器和電化學核傳感器等，在實際檢測過程中需要針對信息做好信號轉化工作，要合理采集和處理好信號裝置，保證電化學生物傳感器良好運用和管理。電化學酶傳感器的工作原理分析上，最主要工作是要在生物蛋白大分子酶上進行很好固定，同時對酶作為敏感元件管理，然后利用酶對于底物的高效專一性進行催化性能提高，實現檢測物定量分析，加入電子傳遞介質和導電材料檢測性能，在電化學酶傳感器研究中還要很好提高對于氧化酶轉化，包括對于氧化酶、脫氫酶和加氧酶等，都要做及時電化處理。

二、生理活性物質檢測的電化學傳感器研究

（1）結合生理活性取樣的電化學傳感器技術，主要是從生物體檢測到生理活性物質的化學信息，主要研究中通過對于氣管、組織和組織切片分析，對動物進行靜止和樣品采樣處理，及時反應生命體組織的生理活性物質變化，然后對于生理活性物質進行有效檢測，充分結合新型生物化學采樣技術，針對檢測生理、病理狀態下生物組織細胞和化學物質動態變化分析，同時充分應用到生物醫藥和神經生物學中。

（2）電化學生物傳感器活體在檢測系統中應用，腦神經科學領域研究直接關系生命化學重點問題，生命體大腦的一切活動都是通過腦內生理活性物質神經元進行傳遞，神經系統生理活性物質紊亂會導致神經系統疾病問題。腦內生理活性物質在體檢測方法需要對于組織無憂損害的電子成像技術和微電極原位進行取樣技術分析，根據時間空間分辨，分析微電級技術缺點，提高微電級制備復雜性管理，對于樣品采集和技術做好合理分析管理，電化學生物傳感器技術的提高靈敏度，還要能夠很好克服微透析技術活體采樣，在生命體濃度上要充分結合化學活性物質檢測工作，通過各種導電納米材料對于電極表面做好修飾，提高檢測靈敏度。

三、基于金屬納米材料的電化學生物傳感器研究

（1）金屬納米粒子是電化學生物傳感器中應用最廣泛的納米材料，比如金、銀和鉑納米粒子等，要做好體積效應和表面效應分析，同時需要做好對于表面積和催化效率分析，生物蛋白分子可以通過固定金納米粒子表面，有效保持生物分子反應活性，如果金納米粒子出現異常的電化學活性、光學特性問題和生物催化活性問題，要提高表面特殊親和力，生成穩定的生物活性物質和金納米粒子相互結合。

（2）碳納米管構筑的電化學生物傳感器做事典型的納米材料，需要充分結合化學、物力和納米材料，做好碳納米管和金屬粒子分類，促進生物分子和傳感器截面電子有效轉移，提高生物大分子生物兼容性，由于碳納米管具有異常特性。可以應用于電化學生物傳感器材料，還可以和多層石墨同軸組成多壁碳納米管片層結構組織，和生物分子價吸附提高對電化學生物傳感器管理，在電化學葡萄糖生物傳感器應用中需要提高研究工作，從而有效提高酶傳感器的靈敏度，構建生物傳感器截面檢測高效性。

（3）納米復合粒子構筑的生物傳感器具有一定特殊性，單一的納米材料無法實現傳感截面構筑，還要通過多種材料相互結合辦法進行合理設計，在設計思路上對于合成納米材料階段進行組裝，提高生物傳感器的材料的管理，在碳基納米材料和金屬納米粒子合成復合材料，研究中，通過增強拉曼散射信號辦法強化對于分子吸附速度。生理活性小分子是腦神經的重要物質基礎，發展生理活性的分子活體的電化學分析，能夠很好腦神經系統的生理和病理過程認識，在研究和開發速度中可以有效分析檢測生理活性物質。保障對于動物還是人類的健康研究，提高對于疾病診斷和分析，隨著人們生命現象深入研究，在生命研究領域最常規分析和技術需要不斷滿足活體檢測的生物化學信息，電化學方法本身最重要特點就是靈敏度高、選擇性比較好和結合微損的電極，提高生理學研究水平。

四、結論

綜上所述，本文通過對于電化學生物傳感器領域研究，需要不斷提高穩定性，在生物電化學原理為主要指導過程中，要充分利用納米材料表面積、導電能力和生物相容性做好電極認識，充分利用固定化技術和電極修飾技術，合理設計和構建導電材料復合結構傳感界面。通過活體檢測的電化學傳感器研究，提高電化學傳感器新技術方法，要充分結合活體技術分析，實現在線檢測生理活性分子，對于生理活性物質檢測的電化學傳感截面發展的優化新思路。

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