電化學(xué)生物傳感器利用了生物反應(yīng)的特異性，同時(shí)具有電化學(xué)分析方法的高靈敏度，因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生物大分子之間相互作用的實(shí)時(shí)檢測(cè)。對(duì)于抗原、抗體之間結(jié)合與解離的動(dòng)態(tài)平衡可以直觀地觀察到，并且較為準(zhǔn)確地測(cè)定抗體的親和力及識(shí)別抗原表位。
“太學(xué)術(shù)了，我要easy模式”
還記得上一期的這張魔性圖嗎？對(duì)，左手一個(gè)免疫球蛋白(IgG)抗體右手一個(gè)鉭電極，可以應(yīng)用于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究的電化學(xué)生物傳感器誕生啦！
Gebbert等用硅烷化的方法將免疫球蛋白(IgG)抗體固定在鉭電極上，形成的電化學(xué)生物傳感器能夠在流通體系中檢測(cè)IgG。
其意義在于對(duì)灌注反應(yīng)器中培養(yǎng)雜化細(xì)胞過程中產(chǎn)生的單克隆抗體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。無(wú)需使用任何標(biāo)記試劑，操作簡(jiǎn)便，且能監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)變化，
可以預(yù)見，在未來(lái)的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究中，電化學(xué)生物傳感器會(huì)有更加廣泛的應(yīng)用。
生物醫(yī)藥
電化學(xué)生物傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)性同樣被廣泛應(yīng)用與生物工程技術(shù)制藥領(lǐng)域，它能夠?qū)ι磻?yīng)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)視，并且迅速地獲取實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，大大加強(qiáng)了生物工程產(chǎn)品的質(zhì)量管理效率。
目前，在癌癥藥物的研制方面它正產(chǎn)生著不小的作用。有研究者實(shí)現(xiàn)了對(duì)癌細(xì)胞的體外培養(yǎng)，并通過電化學(xué)生物傳感器準(zhǔn)確地測(cè)試癌細(xì)胞對(duì)各種治癌藥物的反應(yīng)，經(jīng)過一系列研究性試驗(yàn)可快速篩選出擁有最佳反應(yīng)藥效的治癌藥物。
臨床應(yīng)用
①血糖、乳酸、谷氨酰胺等體內(nèi)基質(zhì)的檢測(cè)水平對(duì)于臨床診斷具有重要意義；
②血藥濃度的檢測(cè)能指導(dǎo)臨床治療，從經(jīng)驗(yàn)性轉(zhuǎn)向科學(xué)性；
③壓電基因傳感器能夠檢測(cè)肝炎病毒PCR產(chǎn)物，從而進(jìn)一步診斷肝炎；
④乳酸測(cè)定儀作為一種商品酶?jìng)鞲衅?/strong>被廣泛應(yīng)用于日常生活中。
無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)技術(shù)
黏人又兇殘的糖尿病君說(shuō)：我作為終身性基因遺傳類疾病，如今的醫(yī)學(xué)研究水平尚不能奈我何被它附上身后臨床表現(xiàn)為血液和尿液中葡萄糖含量的異常增多，后期則會(huì)引起血管病變而導(dǎo)致的腎衰竭、心肌梗塞等并發(fā)癥。
只能通過調(diào)控病人體內(nèi)的葡萄糖代謝來(lái)達(dá)到穩(wěn)定體內(nèi)血糖濃度的目的，所以對(duì)頻繁測(cè)定糖尿病患者的血糖濃度是對(duì)一個(gè)重要的疾控手段。
然鵝——現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外臨床上大多使用創(chuàng)傷性方法測(cè)定血糖濃度，例如手指刺血或者靜脈取血，然后進(jìn)行檢測(cè)。這些方法不僅痛苦，而且易感染，難以做到動(dòng)態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)。
一種基于反離子電滲透原理的電化學(xué)生物傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)創(chuàng)檢測(cè)血糖。該方法采用銀/氯化銀環(huán)形電極透皮抽取皮下低濃度葡萄糖，之后用電流型三電極電化學(xué)生物傳感器進(jìn)行。
酶與電極之間進(jìn)行電子傳遞的媒介體采用含鋨離子的氧化還原聚合物，降低工作電位的同時(shí)提高了靈敏度。電化學(xué)生物傳感器的敏感膜是葡萄糖氧化酶，與戊二醛交聯(lián)固定在聚環(huán)氧乙烷水凝膠中。
反離子電滲透原理如下圖所示。在皮膚表面施加一個(gè)小小的恒電流（＜5mA是不會(huì)痛噠），形成一個(gè)從表層經(jīng)皮下組織構(gòu)成帶電離子流后再回到表層的恒電流通道。反離子電滲透技術(shù)正是利用這個(gè)離子流將皮下組織液中的葡萄糖攜帶到皮膚的表面。
反離子電滲透原理
通過MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) 技術(shù)中的濺射工藝可以制備電化學(xué)生物傳感器基礎(chǔ)電極。
首先在帶有保護(hù)膜的聚碳酸酯板上刻出所需要的電極圖形，然后揭去保護(hù)膜，留下掩膜，再利用濺射工藝將NiCr/Au合金濺射到聚碳酸酯板上，最后去掉掩膜即可得到所需要的金電極陣列。
然后采用絲網(wǎng)印刷工藝在參比電極和對(duì)電極上絲印銀/氯化銀漿，在120℃干燥箱內(nèi)干燥5分鐘后，即可得到傳感器的基礎(chǔ)金電極。
配合集成有反離子電滲透電極的葡萄糖生物傳感器的便攜腕式儀表，可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的血糖無(wú)創(chuàng)檢測(cè)。在儀表中集成有無(wú)線通訊模塊，可以發(fā)送檢測(cè)結(jié)果到患者佩戴的胰島素泵調(diào)整胰島素注射劑量，形成針對(duì)糖尿病的閉環(huán)無(wú)創(chuàng)胰島素治療系統(tǒng)。
