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無機介孔材料的獨特性能

來源 : www.ztmjt.com   發布時間 : 2014-09-25

  自從1977年Hill和Kuwana發表了使用電子促進劑4,4′-聯吡啶促進CytC的電化學反應的報告後,近些年來關于第三代生物感應器的研究得到了廣泛地發展。迄今為止,各種各樣的新型電極材料和多種蛋白質已經被應用于第三代生物傳感器的研究。鑒于能夠實現直接電子轉移的蛋白質種類有限,新型材料的發現和使用為第三代生物傳感器的發展拓寬了道路。表面活性劑,聚合物,凝膠以及無機材料都被證明是蛋白質很好的固載材料并可以促進氧化還原蛋白質的直接電子轉移。相對于有機材料來說,無機材料因具有規整的結構,可調節的孔結構,很好的機械穩定性及熱穩定性等優良性質,而受到生物材料研究者的廣泛關注。

  無機介孔材料因其納米孔道具有的小尺寸效應、表面與界面效應使其呈現出獨特性能。而且,一般生物大分子如蛋白質、酶、核酸等,當它們的分子質量在1-100萬時尺寸小于10nm,相對分子質量在1000萬左右的病毒其尺寸在30nm左右。有序無機介孔材料的孔徑可在2-50nm連續調節和無生理毒性的特點使其非常适用于酶、蛋白質等的固定和分離。1996年Diaz和Balkus發表了第一篇關于分子篩固載蛋白質的文章,自此無機介孔材料應用于固載蛋白質的研究有了飛速的發展。目前,使用無機介孔材料固載蛋白質已經在生物分離和催化領域得到了深入研究。一系列蛋白質和酶(例如血紅蛋白、過氧化氫酶和蛋白水解酶)已被用于制備多種生物-介孔雜化材料。研究表明,盡管被固定酶的活性通常低于溶液中的酶,但被固定在介孔基底上的酶與溶液中的酶相比,往往具有更高的穩定性。無機介孔材料在第三代電介孔材料的引入,為構建新型、高效的生物傳感器體系提供了機會。

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