電化學生物傳感器在重金屬檢測領域研究進展1.電化學核酸生物傳感器2.電化學酶基生物傳感器3.電化學蛋白質生物傳感器4.其他電化學傳感器應用背景：重金屬污染問題一直是全球最關注的問題之一。目前，重金屬污染物主要采用紫外-可見分光光度計，原子吸收光譜儀和電感耦合等離子體質譜儀等檢測儀器對水質"底泥"空氣"土壤和生物樣品進行實驗室分析!這些傳統的檢測方法具有極高的靈敏度和極低的檢測限，但儀器設備昂貴，檢測程序復雜，需要專業的操作人員，并且樣品預處理時間較長，不適合現場快速檢測!電化學生物傳感器法因具有操作簡便"成本低"分析速度快"靈敏度高"專一性好，以及能在復雜體系中進行在線監測等優點，使其在重金屬污染檢測領域有潛在的應用價值!電化學核酸傳感器的研究及應用電化學核酸傳感器的原理電化學核酸傳感器的應用電化學核酸傳感器的原理電化學核酸傳感器主要采用傳統核酸作為探針對重金屬進行檢測，利用重金屬能夠損傷DNA堿基，破壞DNA雙鏈的特性，表現為形成DNA加合物"引起DNA鏈斷裂"DNA交聯"堿基改變和化學交聯等多種損傷!電化學核酸傳感器的應用1，汞離子與DNA核酸鏈上的胸腺嘧啶有很強的親和作.用富含胸腺嘧啶的核酸構建了電化學DNA傳感器，實現環境中汞離子的低濃度檢測，最低檢測限達到了0.5nmol/l線性范圍1.0-2.0nmol/l.2，醋酸鉛處理淋巴細胞DNA后形成了DNA-DNA的交聯，DNA交聯以后影響了電化學信號的傳導，從而能夠通過電化學DNA傳感器檢測環境中鉛離子的濃度。3，鎘能夠引起DNA單鏈斷裂，DNA鏈的斷裂導致電化學信號傳導受阻，電信號下降，電化學DNA傳感器信號的變化與鎘的濃度成比例。電化學酶基生物傳感器的研究及應用電化學酶基生物傳感器的原理電化學酶基生物傳感器的應用電化學酶基生物傳感器的原理電化學酶基生物傳感器是一種以電化學電極為信號轉換器，以蛋白酶為生物敏感元件，通過電勢"阻抗或電流為特征檢測信號的生物傳感器。電化學酶基生物傳感器的應用1，脫氧核糖核酸酶固載到電極表面，并采用金與DNA組成的復合材料增加電化學生物傳感器的信號強度，實現了鉛離子的高靈敏度和高選擇性檢測。電化學辣根過氧化物酶傳感器實現了鎘，鉛和銅的高靈敏檢測。谷胱甘肽轉移酶構建的電化學生物傳感器2，比谷胱甘肽轉移酶構建的傳感器在重金屬檢測方面(鎘和鋅)具有更好的選擇性。電化學生物傳感器快速檢測重金屬研究進圍!此外，除了單一酶構建的電化學酶基生物傳感器外，還將葡糖糖氧化酶和轉化酶誘陷到瓊脂糖瓜兒膠中，隨后固定到直徑25微米的超微電極表面，得到電化學雙酶體系生物傳感器，并實現了汞，銀，鉛和鎘離子的高靈敏檢測。3，金納米粒子是黃金的納米級顆粒，具有良好的電子傳遞性能"大的比表面積和獨特的生物親和性使其成為了電化學酶基生物中最為常用的納米材料之一。將金納米粒子"環糊精和堿性磷酸酯酶通過層層組裝的方式固載在電極表面，得到新型電化學酶基傳感器，實現了鎘和銀的檢測。電化學蛋白質生物傳感器的研究及應用電化學蛋白質生物傳感器的原理電化學蛋白質生物傳感器的應用電化學蛋白質生物傳感器的原理電化學蛋白質生物傳感器是一種以電化學電極為信號轉換器，以蛋白質為生物敏感元件，通過電勢，阻抗或電流為特征檢測信號的生物傳感器。電化學蛋白質生物傳感器的應用1，細胞色素c是一種以鐵卟啉為輔基的呼吸酶，是細胞呼吸激活劑，屬于絡合蛋白質.將細胞色素c固定到電極表面，構建了細胞色素c電化學生物傳感器，實現了砷化合物的快速檢測.2，金屬硫蛋白是一種廣泛存在于生物界的低分子量"高金屬含量且能被金屬或其它因素誘導生成的金屬結合蛋白，具有廣泛的生理學和生物學功能，直接將金屬硫蛋白固定到懸汞滴電極表面，實現了銀離子的檢測.3，細胞內富含半胱氨酸的蛋白質-金屬硫因固定到懸汞滴電極表面得到金屬硫因生物傳感器，并采用吸附轉移剝離微分脈沖伏安法實現了鎘和鋅的高靈敏檢測.其他電化學傳感器的研究及應用1．利用植物螯合肽與重金屬離子結合的特性，構建了電化學植物螯合肽生物傳感器，實現了鎘"鋅和順鉑的高靈敏檢測!則將甘氨酸-甘氨酸-組氨酸的三肽片段固載到單壁碳管表面，構建了電化學傳感器，實現了銅離子的選擇性檢測。2，化學聚合的方法將碳納米管和聚合1，2-苯二胺交聯，得到比表面積大"電導性好的納米孔三維復合材料，將復合材料固定到玻碳電極表面，采用伏安法實現了鎘和銅離子的高靈敏度檢測。3，絲網印刷電極修飾汞納米液滴構建電化學傳感器，實現了鎘"鉛和銅離子的檢測。電化學DNA生物傳感器檢測小分子

綜述：電化學DNA生物傳感器可以分為兩類:一類是電化學DNA雜交生物傳感器，它是在電極表面固定單鏈DNA作為探針，實現對探針互補DNA的檢測。另一類則是非基因識別的電化學DNA傳感器，它是在電極表面固定雙鏈DNA作為傳感器的敏感器件，利用其它物質與敏感元件的作用或者利用DNA的特性來實現對特定物質的檢測和研究。近年來，電化學DNA傳感器除用于基因檢測外，在小分子檢測方面研究活躍，如對環境污染物、藥物等的檢測。小分子與DNA的相互組作用小分子與DNA結合的部位是DNA的堿基、磷酸骨架和戊糖環。DNA分子中平行堆積的堿基、聚合的陰離子磷酸骨架和兩條核普酸鏈螺旋形成的大溝和小溝構成了小分子識別的位點，作用的主要方式有共價結合和非共價結合。

共價結合分類

非共價結合用于小分子檢測的DNA固定方法

在電化學DNA傳感器中，DNA的固定起著至關重要的作用。DNA探針的覆蓋度、固定方向及穩定性對檢測十分重要，有效固定探針能消除不明確吸附，提高靈敏度和選擇性。

直接吸附

聚合物膜法在小分子檢測中的應用

聚吡咯一聚氯乙烯烯磺酸鹽/氧化錮膜修飾電極為基礎的傳感器，用循環伏安法來檢測芳香族化合物2-氨基酸蔥和3-氯酚

環境絲刷電極固定DNA，采用方波伏安法測定鳥嘌吟殘基氧化信號的改變來檢測有毒芳香胺等水中污染物。

用單雙鏈DNA修飾電極，研究了芳香族化合物、道諾霉素、黃曲霉毒素等

與鳥嘌吟殘基等的相互作用。

電化學DNA傳感器實現了對枸櫞酸西地那非片的檢測把雙鏈DNA固定在經過磷酸緩