蛋白膜伏安法及其在生物传感器的应用(编辑修改稿)

蛋白膜伏安法及其在生物传感器的应用(编辑修改稿)内容摘要：

生物膜中 性质的研究已经开展，实验观察到这些蛋白质在膜相的电子传递能力有明显提高，可以与电极表面发生直接电子传递反应。 具体机理还不很明确，但一些光谱证据表明，血红素在膜相会形成特定的分子定向，这可能是蛋白质电子传递速率提高的原因。 另外，原子力显微镜提供了肌红蛋白分别在裸的热解石墨表面和在 DDAB膜内的形貌，结果显示 :肌红蛋白在石墨表面聚集成一种链状结构，而在膜内则处于液晶相。 这种不同的物理存在状态也可能是一个重要因素。 蛋白膜伏安法也可应用于研究生物分子的相互作用。 一氧化氮与血红蛋白的相互作用因其重要的生理功能而引起 了众多研究者的兴趣，这方面己经有很多光谱和动力学研究，但这一相互作用的机制尚未弄清。 蛋白膜伏安法为进一步研究这一相互作用提供了新的手段，结果表明，高铁血红蛋白在膜内首先被还原，一氧化氮从溶液中扩散进入膜内并与亚铁血红蛋白的血红素相结合，形成血红蛋白 /一氧化氮复合物。 然后，一氧化氮在血红素的帮助下还原。 最后，血红蛋白 /一氧化氮复合物解离，而未配位的亚铁血红蛋白在膜内重新氧化。 人体内大部分一氧化氮是通过与血红蛋白的作用而消耗的，这对于了解血管收缩的生理过程非常重要 [3]。 研究还证实了一氧化氮可以使亚铁血红蛋白在结合氧的状态下氧化等有趣现象。 此外，基于蛋白膜伏安 法，作者还探讨了有机溶剂如甘油、效应物如 ATP对血红蛋白的作用，发现甘油对血红蛋白天然构象和电子传递能力分别起到保护和抑止的作用，而 ATP在低浓度时可稳定还原态的血红蛋白，但使高价态的蛋白质不稳定。 3．蛋白膜伏安法在生物传感器的应用 生物传感器是将生物技术、材料技术、纳米技术、微电子技术等结合起来形成的新兴高科技产品，可在医学及工农业等其他领域广泛地应用于检测分析。 生物传感器除了良好的敏感性和特异性外，还具有 快速简便，经济实用，不受批量限制，可自动化操作，无污染，可检测不同类别的生物分子等优点。 生物传感器的基本组成部分包括具有识别功能的生物分子和传统的信号转换器两部分。 通过生物分子的识别，产生声、光、电等信号，以电信号为最终输出，图 1是典型的生物传感器的工作原理 [4]。 图 1； 典型的生物传感器的工作原理 蛋白膜伏安法 可应用于 第三代生物传感器及生物大分子。 与分光光度法、色谱法相比，蛋白膜伏安法更加简便可行。 借助先进的电化学软件，它可以自动分析处理循环伏安图谱，得到实验结果，方 法简便、灵敏、快捷，对实验设备要求较低，是 一种很有发展前景的血红蛋白痕。