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sunzzh新蟲 (初入文壇)
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[求助]
葡萄糖電化學(xué)傳感器的疑問。
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| 我是臨床醫(yī)生，平時(shí)對(duì)身邊的小儀器挺感興趣的。最近研究了一下怡成的便攜式血糖儀。取一條便攜式血糖儀用試紙，向取樣孔加入5ul 10mmol/l的葡萄糖溶液（PBS配制），用萬能表（分辨率10nA）測(cè)響應(yīng)電流為0.6uA;但是我用空白PBS溶液加入取樣孔仍然能從萬能表上讀到大約0.2uA的響應(yīng)電流。我又用Ag/Agcl做參比電極，Ag電極做工作電極放入空白PBS溶液，仍能用萬能表測(cè)到0.1-0.2uA的響應(yīng)電流。有2個(gè)問題：1、空白PBS緩沖液中的的響應(yīng)電流產(chǎn)生的機(jī)理是什么？2、我發(fā)現(xiàn)葡萄糖溶液或者空白PBS緩沖液的產(chǎn)生的響應(yīng)電流衰減的都很快，他們衰減的機(jī)理是一樣的嗎？特地向小木蟲贊助了10RMB求解釋，謝謝各位。 |
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2樓2012-06-19 20:32:58
3樓2012-06-19 20:41:48
zmcai
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【答案】應(yīng)助回帖
| 首先，我簡(jiǎn)介一下葡萄糖傳感器，目前市面上能買到的是第2代，其機(jī)理是那個(gè)試紙芯片里面含有葡萄糖氧化酶和電子中介物，葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖，自己被還原，需要電子中介物把這個(gè)電子運(yùn)輸?shù)诫姌O表面（電化學(xué)反應(yīng)要求的距離是很短很短，而葡萄糖氧化酶的電活性部分在其中心，沒法直接將電子傳到電極表面）。當(dāng)你加的是PBS時(shí)，這些電子中介物在電極表面被氧化，但是卻沒有在葡萄糖氧化酶那里得到電子而還原，所以信號(hào)衰減的很快。但是如果有葡萄糖，電子中介在電極表面氧化后，可以在葡萄糖那里被還原，再到電極表面被氧化，雖然他也會(huì)衰減，但是給它一定的時(shí)間，它會(huì)達(dá)到化學(xué)穩(wěn)態(tài)，電流會(huì)比較穩(wěn)定，而此時(shí)的電流應(yīng)該大于單純的PBS衰減后的穩(wěn)態(tài)電流，電流差就是葡萄糖導(dǎo)致的。希望對(duì)你有幫助。 |
4樓2012-06-19 21:32:50
lohas
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5樓2013-06-06 11:17:52
lohas
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【答案】應(yīng)助回帖
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我理解的是，血液吸到反應(yīng)區(qū)后，氧化酶與葡萄糖反應(yīng)，則氧化酶呈還原態(tài)，葡萄糖氧化成葡萄糖酸，呈氧化態(tài)，固定在反應(yīng)區(qū)的媒介物（主要是一些金屬鹽類物質(zhì)，含有高低價(jià)態(tài)）溶解于血液中，高價(jià)的金屬離子不斷向還原態(tài)的酶移動(dòng)，在反應(yīng)中心接受電子，變?yōu)榈蛢r(jià)態(tài)的金屬離子。只要沒有反應(yīng)完，酶就一直呈還原態(tài)，高價(jià)的金屬離子就不停向反應(yīng)中心移動(dòng)，而形成的低價(jià)的金屬離子則被釋放到周圍環(huán)境中，到達(dá)電極上。而電極上的電勢(shì)就不斷改變，直到這種傳輸平衡，電勢(shì)達(dá)到穩(wěn)定。而整個(gè)酶與葡萄糖的反應(yīng)過程中，酶肯定是過量的。反應(yīng)的時(shí)間與反應(yīng)區(qū)被溶解，葡萄糖擴(kuò)散到酶反應(yīng)中心的速度，媒介體傳遞電子的速度都有關(guān)系。因此反應(yīng)完全需要一定時(shí)間。電流的形成會(huì)有一個(gè)從小到大，到穩(wěn)定，到衰弱的過程。 PBS溶液吸入反應(yīng)區(qū)，沒有帶來氧化酶與葡萄糖的反應(yīng)，只是將反應(yīng)區(qū)固定的組份溶解形成電解質(zhì)，在通電的情況下，發(fā)生正負(fù)離子向電極的轉(zhuǎn)移，會(huì)很快穩(wěn)定，且電流也很小。 關(guān)于電化學(xué)部分不太懂，特別是電池理論都不懂。我有疑問的是，通常電池的外加電壓是固定一個(gè)值，而電極表面我想會(huì)受媒介體影響，發(fā)生電勢(shì)的變化。這個(gè)電勢(shì)和外加電壓間的關(guān)系是如何的？ |
6樓2013-06-06 11:55:14
7樓2016-03-24 14:02:13
heroc1987
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8樓2019-01-04 09:20:25
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 本帖僅樓主可見 |
9樓2020-03-26 08:52:47
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10樓2020-03-28 08:54:33
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