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淺談生命科學(xué)領(lǐng)域電分析化學(xué)的應(yīng)用論文
在上世紀(jì)70年代，電分析化學(xué)由生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、電生物學(xué)以及電化學(xué)等多學(xué)科相互交叉融合，逐漸形成了的一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。電分析化學(xué)的研究?jī)?nèi)容主要包括生物傳感器和化學(xué)傳感器，電分析化學(xué)采用生物活性物質(zhì)與各種固態(tài)物理傳感器相結(jié)合，形成一種高端的檢測(cè)儀器，這種儀器在生命科學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用，靈敏度較高，而且檢測(cè)相當(dāng)準(zhǔn)確。在生命科學(xué)領(lǐng)域中，電分析化學(xué)是一門(mén)最基礎(chǔ)的相關(guān)學(xué)科，能夠?yàn)樯茖W(xué)提供更多的服務(wù)。例如，采用電化學(xué)中生產(chǎn)的燃料電池在氧化和還原過(guò)程能夠模擬人體細(xì)胞代謝以及細(xì)胞功能，同時(shí)，電分析化學(xué)能夠廣泛的應(yīng)用到心電圖、腦電圖等儀器中，將模擬生物體內(nèi)器官的生理規(guī)律及其變化過(guò)程。因此，電分析化學(xué)廣泛應(yīng)用在生命科學(xué)領(lǐng)域中，對(duì)生命科學(xué)的快速發(fā)展具有重要的意義。
1 電分析化學(xué)的概述
電分析化學(xué)的研究?jī)?nèi)容主要分為生物傳感器和化學(xué)傳感器，微生物電極傳感器、細(xì)胞電極傳感器、電化學(xué)免疫傳感器、組織電極傳感器、酶電極傳感器、電化學(xué)DNA傳感器。
1.1微生物電極傳感器
微生物電極傳感器主要采用細(xì)菌和酵母菌作為敏感材料，將敏感材料固定在電極表面，形成微生物傳感。它能夠有效的識(shí)別含有酶的分子，對(duì)有機(jī)物具有同化作用，通過(guò)檢測(cè)能夠提高氧的吸附活性，進(jìn)而測(cè)定有機(jī)物的濃度，同時(shí)，微生物傳感器也廣泛應(yīng)用在食品檢驗(yàn)和發(fā)酵工程以及醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，使微生物電極傳感器能夠進(jìn)一步得到發(fā)展。
1.2電化學(xué)免疫傳感器
由于抗體對(duì)抗原具有一定的識(shí)別和結(jié)合特性，因此電化學(xué)免疫傳感器能夠利用這一特性經(jīng)過(guò)組合形成的檢測(cè)裝置，電化學(xué)免疫傳感器能夠?qū)⒖贵w與相應(yīng)的抗原結(jié)合，產(chǎn)生的反應(yīng)信息直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，早期妊娠以及原發(fā)性肝癌的診斷采用電化學(xué)免疫傳感器，具有較高的診斷靈敏性和準(zhǔn)確性，同時(shí)電化學(xué)免疫傳感器能夠測(cè)定人體的血清蛋白含量、胰島素含量等。
1.3細(xì)胞、酶、組織電極傳感器
直接采用動(dòng)植物的細(xì)胞或者組織薄片作為敏感元件被稱(chēng)作組織細(xì)胞電極傳感器，主要利用動(dòng)植物組織中的酶進(jìn)行傳感，在制作方面t匕較容易，材料的選取較方便，制成后能夠長(zhǎng)時(shí)間的使用，動(dòng)物的組織電極主要有動(dòng)物的肝腎組織、腸組織、肌肉組織以及胸腺組織。植物的組織電極主要有植物的根、莖、葉、花、果等，植物的組織電極制備操作簡(jiǎn)單且易保存。
1.4電化學(xué)DNA傳感器
DNA主要是遺傳物質(zhì)的承擔(dān)著，能夠貯存和傳遞遺傳信息，在電化學(xué)DNA傳感器中，傳感器主要采用單鏈DNA作為敏感元件，固定在化學(xué)電極表面，能夠有效的識(shí)別雜交信息的點(diǎn)活性，生命科學(xué)常采用的生物樣品進(jìn)行研究，如血液、血清、器官、體液等，這些樣品中含有特定DNA序列，電化學(xué)DNA傳感器在測(cè)定生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著重要的作用。
2 電分析化學(xué)在生命科學(xué)中的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電分析化學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)經(jīng)廣泛的應(yīng)用，近年來(lái)，我國(guó)電分析化學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)經(jīng)取得了較大的成績(jī)，主要表現(xiàn)在：（l）電分析化學(xué)將傳統(tǒng)的動(dòng)植物載體有機(jī)合成材料材料逐漸向無(wú)機(jī)合成材料以及天然材料發(fā)展，這使得電分析化學(xué)在材料的獲取上更加的便捷；（2）在電分析化學(xué)中將引進(jìn)眾多的高新技術(shù)，例如將納米技術(shù)、基因技術(shù)、溶膠以及凝膠技術(shù)等廣泛應(yīng)用到生命科學(xué)領(lǐng)域的研究中。能夠有效的提高傳感器的敏感度和準(zhǔn)確度；（3）在生命科學(xué)的發(fā)展中，逐漸加快了電化學(xué)電子傳輸媒介的開(kāi)發(fā)，使其傳輸?shù)姆N類(lèi)迅速蔓延擴(kuò)大。在進(jìn)一步深化過(guò)程中，酶?jìng)鞲衅鲗⒓{米工藝技術(shù)融入材料的固定中，模擬人體的微環(huán)境，這樣能夠最大程度的提高酶的生物活性，從而使傳感器的靈敏度和響應(yīng)電流逐漸提高。
3 電分析化學(xué)在生命科學(xué)中的發(fā)展方向
在生命科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展過(guò)程中，逐漸應(yīng)用電分析化學(xué)，能夠有效的提高電分析化學(xué)檢測(cè)的靈敏性和準(zhǔn)確性，首先，電化學(xué)DNA傳感器在應(yīng)用過(guò)程中，將會(huì)由傳統(tǒng)的雙嵌合劑和三嵌合劑逐漸改進(jìn)為單嵌合劑，即在嵌合分子中只有一個(gè)基團(tuán)與DNA分子結(jié)合，提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。其次，電分析化學(xué)還將會(huì)在電極結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，尋求DNA在電極表面固定的新方法，并逐漸發(fā)展成為一種穩(wěn)定的自組裝單分子層修飾電極。最后，將電分析化學(xué)技術(shù)與其他學(xué)科技術(shù)緊密結(jié)合，互相補(bǔ)充，發(fā)展成為檢測(cè)更敏感、響應(yīng)更迅捷、操作更方便的電分析化學(xué)傳感器，并將其應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、食品衛(wèi)生領(lǐng)域以及環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，逐漸實(shí)現(xiàn)電化學(xué)傳感器的微型化、自動(dòng)化、智能化。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，電分析化學(xué)在研究過(guò)程中將會(huì)發(fā)生巨大的變化，這使得電分析化學(xué)在生命科學(xué)的研究中不僅能夠研究人體生命的過(guò)程，同時(shí)也將成為挖掘生命過(guò)程的有力工具，總之，電分析化學(xué)在分析生命科學(xué)的演變過(guò)程，揭示生命遺傳奧秘等研究中發(fā)揮著重要的作用，在電分析化學(xué)發(fā)展的同時(shí)，不僅促進(jìn)了生命科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，而且自身也在不斷進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)：
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