活体脑化学物质实时分析系统二代氧化酶型生物传感器

为了克服代氧化酶型生物传感器受到氧分压波动和H,0。检测时高过电位的局限,二代氧化酶型生物传感器以电子传递媒介体替代О。作为酶催化反应过程中的电子受体,通过检测媒介体在电极上的氧化还原电流,实现底物的传感分析。与代氧化酶型生物传感器相比,该类传感器可在较低的氧化过电位下实现待测物的检测,能够避免常见物质(如尿酸、多巴胺及其代谢产物等)的干扰。现在,二茂铁[^],铁l°,醒类化合物[]、,过渡金属化合物[4],具有氧化还原性质的高分子聚合物[]等已被用作氧化酶的电子转移媒介体。

活体脑化学物质实时分析系统基于脱氢酶电化学生物传感器的分析

基于脱氢酶电化学生物传感器的分析：

与氧化酶型生物传感器相比,脱氢酶型生物传感器不依赖于O,且能够在较低的氧化电位下工作，因此应具有良好的抗干扰能力。由于大部分脱氢酶自身并不包含辅酶因子,该类电化学生物传感器常需外加辅酶因子(如NAD') , 协助完成酶对底物的催化。但是.辅酶的还原态(NADH)电化学氧化速率较率。

活体脑化学物质实时分析系统基于漆酶电化学生物传感器的分析

漆酶是一种蓝铜族氧化酶,可催化酚类物质的氧化和0。的还原”)。该酶含有的4个Cu位于蛋白的疏水空腔内,其中TI Cu*距蛋白表面约0.6 nm,是催化过程中接收外来电子的站,而由T2和T3Cu‘形成的三核铜簇是О,的结合位点,经由蛋白内电子传递途径接收来自Tl Cu'*的电子,从而将0。还原成H,0。目前,漆酶已被广泛应用于生物燃料电池、生物传感,废水处理等领域。漆酶的性质也为分析化学提供了新途径。多巴胺是一种儿茶酚胺类递质,参与神经信号的传递,在奖赏、运动,成瘾等过程中发挥无可替代的作用T]。多巴胺本身具有邻苯二酚的结构,也是漆酶的底物之一。基于多巴胺在电极表面发生电化学-化学-电化学反应的机理,Xiang等[']提出通过测定多巴胺氧化产物5,6-二羟基蚓吸琳醒的还原电流,进而间接测定多巴胺的新思想。他们利用漆酶催化多巴胺的步氧化反应,继而驱动后续反应的发生;其终产物5,6-二羟基蚓噪啉醍具有较好的电化学活性。

脑化学物质实时分析系统总结与展望

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热点之一,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巨大的挑战,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。