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- 2018-02-14
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- 儀器設(shè)備PPT
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這是一個(gè)關(guān)于生活中傳感器的應(yīng)用PPT,包括了生物傳感器發(fā)展概況,生物傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用,溫度和pH對1,2-二溴乙烷的生物傳感器響應(yīng)的影響,濃度與響應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系,結(jié)論,參考文獻(xiàn)等內(nèi)容,簡要介紹了生物傳感器的原理、分類和發(fā)展概況,著重講述了其在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用。綜述了測定雙酚A、Hg2+、Pb2+、、農(nóng)藥殘留,鹵代烴污染物的水環(huán)境監(jiān)測的生物傳感器。 生物傳感器發(fā)展概況 生物傳感器的工作原理如下:待測物→生物識別元件→信息→信號轉(zhuǎn)換→電信號或光信號→信號放大信息處理→信號輸出近些年來,微生物固定化技術(shù)的不斷發(fā)展,產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識別元件,與酶電極相比有其獨(dú)到之處。它可以克服價(jià)格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點(diǎn)。此外,還可以同時(shí)利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復(fù)雜反應(yīng)。而目前,光纖生物傳感器的應(yīng)用也越來越廣泛。生物傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用 1:酶生物傳感器檢測酚 2 用于檢測環(huán)境污染物的酵母生物傳感器 3 氧化石墨烯生物傳感器檢測雙酚A 4 倏逝波光纖生物傳感器檢測Pb2+和Hg2+ 5 熒光生物傳感器檢測農(nóng)藥殘留物 摘要近年來,食品工業(yè)和環(huán)境和醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域酚類化合物的監(jiān)測有重大的意義。傳統(tǒng)的這些化合物的檢測和定量的方法有分光光度法和色譜法,但是耗時(shí)和昂貴。然而,漆酶的生物傳感器是一種快速的方法,能在線監(jiān)測這些化合物。我們討論的主要傳導(dǎo)原則,歡迎點(diǎn)擊下載生活中傳感器的應(yīng)用PPT。
生活中傳感器的應(yīng)用PPT是由紅軟PPT免費(fèi)下載網(wǎng)推薦的一款儀器設(shè)備PPT類型的PowerPoint.
簡要介紹了生物傳感器的原理、分類和發(fā)展概況,著重講述了其在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用。綜述了測定雙酚A、Hg2+、Pb2+、、農(nóng)藥殘留,鹵代烴污染物的水環(huán)境監(jiān)測的生物傳感器。 生物傳感器發(fā)展概況 生物傳感器的工作原理如下:待測物→生物識別元件→信息→信號轉(zhuǎn)換→電信號或光信號→信號放大信息處理→信號輸出近些年來,微生物固定化技術(shù)的不斷發(fā)展,產(chǎn)生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識別元件,與酶電極相比有其獨(dú)到之處。它可以克服價(jià)格昂貴、提取困難及不穩(wěn)定等弱點(diǎn)。此外,還可以同時(shí)利用微生物體內(nèi)的輔酶處理復(fù)雜反應(yīng)。而目前,光纖生物傳感器的應(yīng)用也越來越廣泛。生物傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用 1:酶生物傳感器檢測酚 2 用于檢測環(huán)境污染物的酵母生物傳感器 3 氧化石墨烯生物傳感器檢測雙酚A 4 倏逝波光纖生物傳感器檢測Pb2+和Hg2+ 5 熒光生物傳感器檢測農(nóng)藥殘留物 摘要近年來,食品工業(yè)和環(huán)境和醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域酚類化合物的監(jiān)測有重大的意義。傳統(tǒng)的這些化合物的檢測和定量的方法有分光光度法和色譜法,但是耗時(shí)和昂貴。然而,漆酶的生物傳感器是一種快速的方法,能在線監(jiān)測這些化合物。我們討論的主要傳導(dǎo)原則。我們根據(jù)電化學(xué)原理分為電流型、伏安法、電位、電導(dǎo)傳感器。我們將光學(xué)傳感器分為熒光和吸收。安培傳感器的方法是最廣泛的研究和應(yīng)用酶生物傳感器。光學(xué)生物傳感器比其他生物傳感器具有更高的靈敏度。漆酶的生產(chǎn)由少數(shù)菌屬為主:栓菌,曲霉,和靈芝。酶生物傳感器機(jī)理 酶生物傳感器機(jī)理 漆酶的催化機(jī)制開始于T1銅給電子給底物,隨后從減少T1內(nèi)部電子轉(zhuǎn)移到T2和T3銅。T3銅功就像在好氧氧化過程中兩電子受體,其中T2銅的存在是必要的。氧還原成水發(fā)生在T2和T3集群,通過過氧化物中間體。漆酶是不能直接氧化非酚類底物或具有高氧化還原電位的大分子。在這樣的背景下,漆酶介體物質(zhì)作為漆酶中間基板,產(chǎn)生高氧化還原電位中間能夠間接氧化非酚類底物。 酵母生物傳感器酵母生物傳感器因?yàn)橄啾绕渌麄鞲屑夹g(shù)它具有各種優(yōu)勢,所以主要用來篩選和檢測環(huán)境污染物。另一方面,在一些情況下許多限制仍然是關(guān)于它們的最佳性能和適用性,如低濃度樣品和現(xiàn)場測試。酵母生物傳感器,特別側(cè)重于篩選和評估環(huán)境污染物的影響。 酵母生物傳感器 (1)化學(xué)或環(huán)境樣本的制備(例如,提取或預(yù)濃縮的樣品)和酵母細(xì)胞的曝光(曝光時(shí)間變化取決于酵母)。(2)該化合物在酵母細(xì)胞中引發(fā)生物反應(yīng),如報(bào)告基因的誘導(dǎo)活性損害或代謝反應(yīng)。(3)與生物反應(yīng)有關(guān)的信號是(4)測量、放大和用一個(gè)電子換能器轉(zhuǎn)化成可量化的值進(jìn)行分析,以評估化學(xué)物質(zhì)的影響或環(huán)境樣品。 酵母生物傳感器是用于化合物的檢測的合適的篩選工具,在某些情況下,他們用于環(huán)境監(jiān)測的具有一定的局限性,如比哺乳動(dòng)物細(xì)胞具有較低的靈敏度。然而,隨著檢測系統(tǒng)的改進(jìn),和新的特定的生物傳感器的發(fā)展,最近已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。結(jié)果表明,酵母生物傳感器現(xiàn)在可以替代的其他分析工具,并正在被標(biāo)準(zhǔn)化作為環(huán)境監(jiān)測。然而,目前覆蓋的酵母生物化合物的數(shù)量限制了生物降解有機(jī)物(BOD測定)、內(nèi)分泌干擾物、金屬、細(xì)胞毒素和抗生素。只能檢測少部分的環(huán)境污染物。因?yàn)楸O(jiān)測所有潛在的有毒化合物是不可能的。發(fā)展的合理的優(yōu)先級方案是未來的篩選程序的一個(gè)主要挑戰(zhàn)。進(jìn)一步發(fā)展酵母生物傳感器的新類別和提高靈敏度,檢測低濃度的分子。 氧化石墨烯氧化物生物傳感器檢測雙酚A 雙酚A(BPA),聚碳酸酯(PC),環(huán)氧樹脂和塑料行業(yè)的一種重要的工業(yè)化學(xué)品,作者基于氧化石墨烯和防BPA適配體設(shè)計(jì)了一種檢測雙酚A的新方法。氧化石墨烯可以特異性地吸附和淬滅熒光修飾的單鏈DNA探針。同時(shí),BPA可以結(jié)合抗雙酚A適配體并防止核酸適體吸附在氧化石墨烯(GO)表面。不同濃度的雙酚A下,基于目標(biāo)誘導(dǎo)抗BPA適體和相互作用的熒光修飾抗BPA適體之間的構(gòu)象變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,熒光信號的強(qiáng)度改變。在范圍0.1−10毫微克/毫升內(nèi),獲得了檢出限為0.05 ng / mL。在實(shí)際水樣的回收率添加BPA可以96%到104.5%。氧化石墨烯生物傳感器檢測雙酚A 在無BPA存在的情況下,GO會(huì)與適配體產(chǎn)生吸附作用,從而會(huì)使FAM的熒光發(fā)生淬滅。在BPA存在的情況下,BPA會(huì)與適配體結(jié)合,從而改變了適配體的構(gòu)型,并且阻止了適配體在GO表面的吸附,從而降低了熒光猝滅作用,熒光強(qiáng)度增強(qiáng)。不同濃度的BPA,熒光的強(qiáng)度不同,這也是定量檢測BPA的依據(jù)。 相關(guān)實(shí)驗(yàn)因子對傳感系統(tǒng)熒光強(qiáng)度的影響。(a)氧化石墨烯濃度(b)pH值(c)溫度(d)反應(yīng)時(shí)間 在10 nm和2μFAM ssDNA克/毫升到20mM HCl緩沖溶液−存在系統(tǒng)熒光光譜(pH 8)含有不同濃度的雙酚A(0.1−100納克/毫升) 確定該方法的特異性和選擇性,雙酚A類似物對熒光強(qiáng)度的影響也通過評估其對干擾的其他類似物的評估。在添加類似物后,在所研制的傳感器的熒光強(qiáng)度幾乎沒有任何變化 傳統(tǒng)的檢測Hg2+、Pb2+方法,如原子吸收光譜法(AAS)和電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS),可在非常低的濃度下檢測Hg2+、Pb2+,但是他們很難用于現(xiàn)場應(yīng)用。因其可移植性差、成本高。所以探索一種新的簡單、快速、廉價(jià)、實(shí)時(shí)的重金屬檢測技術(shù)是重要的。倏逝波光纖生物傳感器基于功能核酸測定Hg2+、Pb2+環(huán)境水樣中的現(xiàn)場檢測。采用兩步方案旨在利用T–T與Hg2+錯(cuò)配和8–17脫氧核酶與Pb2+溶液中底物裂解的快速結(jié)合,以及基于倏逝波–液固界面敏感的DNA檢測。該傳感器表現(xiàn)出高的靈敏度和選擇性沒有任何信號的放大、檢測快速(13分鐘內(nèi)每測試),成本低(10–20元人民幣每樣),和多循環(huán)再生(至少18次)。該方法也被成功地應(yīng)用于汞和實(shí)際環(huán)境水樣中鉛的檢測 鉛的檢測示意圖最初TB和AF鏈雜交(標(biāo)有BHQ2淬火)和AF應(yīng)變(用Cy3熒光)在緩沖液中檢測Hg2+的þ[圖1(a)]。在添加汞離子后,AF展開和T-A對形成自由的AF和T–Hg2+–T.上述混合物形成隨后被傳遞到光纖的探針鏈TS,而自由AF被俘,固定于纖維表面,隨后通過倏逝波激發(fā)產(chǎn)生熒光信號的檢測。檢測完成后,通過清洗探針,就可用于下一輪的檢測。 Hg2+濃度在0–10 nM范圍內(nèi)對信號譜收縮 0–10 nM的范圍內(nèi)號強(qiáng)度和Hg2+濃度之間的線性關(guān)系 熒光生物傳感器 傳感器主要優(yōu)點(diǎn)是體積小,便于攜帶,測量時(shí)間短,是環(huán)境監(jiān)測分析的常規(guī)技術(shù)。該傳感器已成功地用于在實(shí)驗(yàn)室條件下,對幾種重要的鹵代烴污染物的檢測,1,2-二氯乙烷、1,2,3-三氯丙烷。最低檢出限分別為2.7、1.4mg/L。通過重復(fù)注射鹵代化合物于測量溶液證明能夠連續(xù)監(jiān)測。濃度由傳感器結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜儀測定,具有高效的相關(guān)系數(shù)0.92,為生物傳感器系統(tǒng)在現(xiàn)場篩查和日常監(jiān)測提供了一個(gè)良好的技術(shù)。 溫度和pH對1,2-二溴乙烷的生物傳感器響應(yīng)的影響濃度與響應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系結(jié)論由于生物傳感器具有快速、在線、連續(xù)監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn),越來越受到人們的重視。經(jīng)過近30年的研究,生物傳感器已獲得了很大發(fā)展。但是真正應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的實(shí)例并不太多,這主要是由于目前的生物傳感器還存在諸多不足之處,如穩(wěn)定性差、對許多有毒物質(zhì)缺乏抵抗性、使用壽命短、維護(hù)較為復(fù)雜等。未來生物傳感器發(fā)展的方向主要集中在兩個(gè)方面:換能器的發(fā)展和檢測元件的改進(jìn)。此外,便攜式微型生物傳感器的研究也是未來的一個(gè)發(fā)展方向,新生物材料的合成、納米技術(shù)的應(yīng)用等都將進(jìn)一步推進(jìn)生物傳感器在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用。參考文獻(xiàn) [1] Rodríguez-Delgado M M, Alemán-Nava G S, Rodríguez-Delgado J M, et al. 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