第九章-(二)酶传感器

酶传感器传感器是能将一种被测量的信号（参量）转换成为一种可输出信号的分析测试装置。生物传感器（biosensors）就是用生物成分（酶、蛋白质、抗体、细胞）作为感受器的传感器，可用于测定混合溶液中某种物质的浓度。通常由感受器和换能器和电子线路三部分组成。

酶传感器类型

电极密接型：直接在基础电极的敏感面上安装固定化酶膜

液流系统型：固定化酶填充在反应柱内，底物流经反应柱发生酶促反应，产生生化信号，再到基础电极敏感面。

葡萄糖氧化酶电极测量法

原理：通过测量血液中的葡萄糖与试纸中的葡萄糖氧化酶反应产生的电流量测量血糖。目前市面上的主流机型大多为葡萄糖氧化酶测量法。优点：相较生化仪和化学法测量更快（30秒以内），用血量更少（5微升以缺点：由于空气中的氧含量比氢含量大得多，所以相较脱氢酶法而言试纸更容易受空气影响，所以要求在封闭干燥的环境下储存更严格，一般试纸从容器中取出后要在5分钟之内使用完毕，否则因试纸受潮而测量不准的可能性更大，桶装试纸一般要求开盖将试纸取出后立即盖紧罐盖，试纸开封后要求3个月内用完。

酶电极特点：快速、方便、灵敏、精确范围：糖类、抗生素、氨基酸、甾体化合物、有机酸、脂粉、醇类、胺类以及尿素、尿酸、硝酸、磷酸等要求：酶必须有较强的专一性，并且要有一定的纯度。

酶传感器还可以用于水质监测。例如，酚是一类对人体有害的化合物，经常通过炼油和炼焦等工厂的废水排放到河流和湖泊中。根据测定水中酚含量的需要，科学家利用固定化多酚氧化酶研制成多酚氧化酶传感器，这种酶传感器可惭快速测定出水中质量分数仅有2×1O-7的酚。

6.3固定化酶在酶分析中的应用

近年来，固定化酶也已开始渗入到酶分析领域，并在迅速地扩展，从而有可能使酶分析达到简便化、连续化和自动化。一酶(膜)电极

酶电极主要由选择性电极感应器和复盖在上面的酶膜组成。通过酶膜层的作用使底物转化为产物，然后再通过感应器进行检测。这种转化可用一级反应动力学关系描述。

优点：酶电极检测十分简便，而且灵敏度高，因此很可能得到普及和进一步发展。近年来不仅有了各种酶电极，还出现了各种微生物电极、多功能电极等。二酶管感应分析器

这是将酶固定于细管内壁，样品通过细管时与管壁接触进行酶反应，然后在细管出口处偶联感应分折仅，检测流出的产物浓度，再通过动力学关系求得待测物浓度的分析装置。

6.4酶分析的自动化问题

所谓酶分析自动化就是指从清洗、加样、启动反应、测定、数据记录、计算处理直至提供结果等步骤，全部由仪器自动操作。有些仪器只能做到半自动，其结果计算需由人工处理。要使酶分析自动化就必须使酶反应拟一级化，即除了被测因素外，其它都应保证过量、最适，这样酶反应速度与被测因素成比例。实现测定的自动化有以下几种方法：

1.初速度法2.固定浓度法（变时法）3.固定时间法一初速度法

这种方法就是通过分析仪器自动添加反应试剂和样品，自动控制反应和检测反应，井自动绘制酶反应过程曲线的一种半自动方法。但从反应过程曲线求出反应初速度，并换算成被测物的浓度还要靠人工进行。二固定浓度法

又称变时法。当底物浓度固定时，反应速度相对底物浓度或相对酶浓度作图有一线性关系，通过分析仪器自动测定反应物或反应产物变化(物理化学性质变化)达到其一固定值所需要的时间就可求得被测物的浓度。三固定时间法

对