植物生物传感器的制备及应用开题报告

1. 研究目的与意义

目前，有机磷农药由于其较高的杀虫活性而在工农业生产中被广泛应用，农药的长期使用所带来的农药残留问题已成为影响人类健康与环境安全的重大隐患。

有机磷农药可以和乙酰胆碱酯酶( AChE) 活性中心丝氨酸上的羟基结合，抑制 AChE的活性，使其失去对乙酰胆碱的水解能力，造成组织中乙酰胆碱的积聚，引起胆碱能受体活性紊乱，导致呼吸麻痹甚至死亡。加强对农产品中有机磷农药残留的检测对保障人类健康具有深远的意义。一些传统的检测方法如气相色谱法、液相色谱法和质谱法已被广泛应用于有机磷农药的检测，但这些方法所需设备昂贵，测定时间较长且成本高，需要专业技术人员操作，不适合现场快速检测，生物传感器的出现为此问题提供了一条可能的解决途径。

2. 国内外研究现状分析

1967年S.J.乌普迪克等制出了第一个生物传感器葡萄糖传感器。将葡萄糖氧化酶包含在聚丙烯酰胺胶体中加以固化，再将此胶体膜固定在隔膜氧电极的尖端上，便制成了葡萄糖传感器。当改用其他的酶或微生物等固化膜，便可制得检测其对应物的其他传感器。固定感受膜的方法有直接化学结合法；高分子载体法；高分子膜结合法。现已发展了第二代生物传感器（微生物、免疫、酶免疫和细胞器传感器），研制和开发第三代生物传感器，将系统生物技术和电子技术结合起来的场效应生物传感器，90年代开启了微流控技术，生物传感器的微流控芯片集成为药物筛选与基因诊断等提供了新的技术前景。由于酶膜、线粒体电子传递系统粒子膜、微生物膜、抗原膜、抗体膜对生物物质的分子结构具有选择性识别功能，只对特定反应起催化活化作用，因此生物传感器具有非常高的选择性。缺点是生物固化膜不稳定。生物传感器涉及的是生物物质，主要用于临床诊断检查、治疗时实施监控、发酵工业、食品工业、环境和机器人等方面。

生物传感器是用生物活性材料（酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等）与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法，也是物质分子水平的快速、微量分析方法。在未来21世纪知识经济发展中，生物传感器技术必将是介于信息和生物技术之间的新增长点，在国民经济中的临床诊断、工业控制、食品和药物分析（包括生物药物研究开发）、环境保护以及生物技术、生物芯片等研究中有着广泛的应用前景。

3. 研究的基本内容与计划

4. 研究创新点

对于植物酯酶的提取，进行纯化和浓缩，建立电传感器，对传感器的工作条件如最佳工作电位、缓冲液pH值、操作温度优化。对不同条件下的植物生物传感器的抗干扰能力和稳定性进行研究。