基于银纳米线的制备及其对于发酵液中葡萄糖生物传感性能的研究文献综述
2020-05-01 08:05
1 前言 我国的发酵产业规模位居世界第一,但传统的粗放化发酵模式,依靠人工经验判断反应情况,生产效率低下,造成大量原料浪费,使得发酵产业COD排放是仅次于造纸行业的第二大污染源。
因而发展精细化发酵模式,精确检测相关物质浓度则成为解决这一问题的重要手段。
而在发酵产业中,葡萄糖有着十分广泛的应用,是很多发酵产物的主要碳源,如:抗生素、味精、氨基酸、维生素、乙醇[1-3]等。
葡萄糖的调控需符合菌种的代谢特点,这直接影响着发酵过程的控制、优化及发酵产物的质量、产量等,因而,葡萄糖浓度的检测具有十分重要的意义。
目前的葡萄糖检测技术有滴定法[4]、色谱法[5]、电化学法[6]等,但滴定法需手工操作,过程复杂,检测过程易受多种因素的干扰;色谱法耗费时间,成本高,设备复杂昂贵,故新型电化学生物传感器[7]的研制则成为检测葡萄糖的关键技术之一,其可做到成本低,设备简单同时灵敏度高。
2 生物传感器 2.1 生物传感器的简介 生物传感器是检测生理物质含量的分析器件,其由两个部分构成:生物敏感膜和换能器[8-10]。
检测原理是被分析物接触到生物敏感膜,经分子识别发生生物学反应,产生的生物信号被相应的换能器转变成可定量、可处理的电信号,从而可知待测物的浓度。
其主要优点在于灵敏度高、选择性强、分析速度快、成本低廉,目前在临床诊断以及发酵工业等方面拥有十分广泛的应用。
生物传感器根根据换能器的不同进可以分为七大类,包括电化学生物传感器(electrochemical biosensor)、热生物传感器(calorimetric biosensor)、光生物传感器(optical biosensor)、半导体生物传感器(semi-conduct biosensor)、声波生物传感器(acoustic wave biosensor)、电导/阻抗生物传感器(conductive/impedance biosensor)、微悬臂梁生物传感器(cantilever )。
电化学生物传感器主要包括酶电极、微生物电极、组织电极、免疫电极、DNA电极等。
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