微生物传感器的分类有什么
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发布时间:2022-04-22 02:37
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时间:2023-09-27 09:42
微生物传感器是以活的微生物作为敏感材料,利用其体内的各种酶系及代谢系统来测定和识别相应底物。微生物电极的种类很多,可以从不同的角度分类。
根据测量信号的不同,微生物电极可分为如下两类:(1)电流型微生物电极,换能器输出的是电流信号,根据氧化还原反应产生的电流值测定被测物。常用Q电极作为基础电极;(2)电位型微生物电极,换能器输出的是电位信号,电位值的大小与被测物的活度有关,二者呈能斯特响应。常用的电极为各种离子选择性电极、CO2气敏电极、NH3敏电极等。
根据微生物与底物作用原理的不同,微生物电极又可分为如下两类:(1)测定呼吸活性型微生物电极,微生物与底物作用,在同化样品中有机物的同时,微生物细胞的呼吸活性有所提高,依据反应中氧的消耗或二氧化碳的生成来检测被微生物同化的有机物的浓度;(2)测定代谢物质型微生物电极,微生物与底物作用后生成各种电极敏感代谢产物,利用对某种代谢产物敏感的电极即可检测原底物的浓度。
根据微生物的种类分类可分为发光微生物(1uminous microbes)传感器,硝化细菌(nitrifying bacteria)传感器,假单胞茵属(Pseudomonas)与大肠杆菌属(Escherichia)传感器,蓝细菌(cyanobacteria)与藻类(algae)传感器和酵母传感器。发光微生物传感器具有一些显着优点:操作无需严格无菌;发光变化先于基本代谢变化因而对毒性更为敏感;与光电检测手段相结合,自动化程度高、结果客观、人为误差少。硝化细菌传感器利用细菌对污染物毒性十分敏感的特性,根据污染物抑制细胞酶类(如氨单加氧酶、羟氨氧化酶、亚*氧还酶)而干扰硝化过程的原理来检测污染物。基于氧化还原介质的传感器选用的假单胞菌株有洋假单胞菌(Pseudomonas cepacia)和恶臭假单胞菌(Pseudo-monas putida)等。检测的污染物有氯芬磷、氯氰菊酯、溴氢菊酯、乐果、硫丹等,毒物可显着抑制工作电极上电流的产生。目前,有两种类型蓝细菌、藻类传感器:一类是检测毒物对光合作用产物生成的影响;另一类是检测毒物对叶绿素荧光发生强度的影响,毒物通过阻断光合作用的电子传递链导致叶绿素的荧光强度增高,增加的幅度与污染物浓度相关。酵母作为一种真核生物传感器具有以下优点:(1)增殖速度快,可利用的底物广泛;(2)细胞为真核结构,可以检出真核毒性污染物,结果对哺乳动物更有意义;(3)对酸碱度、温度、离子强度等变化的适应能力强于细菌。现在多通过检测耗氧量、酸度(因代谢产物使pH 降低)而分析酵母的活性。污染物可抑制其正常代谢过程的进行。因为人们对酿酒酵母的生理生化特性已有深入了解,常用其作为传感器的敏感材料。
文章参考: http://www.sensorsleader.net