生物电分析化学的

生物电分析化学的研究及应用进展 一、引言 今天，生命科学已经成为最活跃的研究领域之一。将生物学、化学与工程学结合起来，就形成了生物工程学。采用生物工程学方法，不仅可以增加产量，而且可以生产出许多新的品种来。毫无疑问，这种方法已经在农业、医药和工业上取得了引人注目的实际应用。在生物工程学研究领域中，需要对各种各样的生物分子进行分离、鉴定和结构表征，这就要用到各种各样的分析方法。目前，有好几种分离、分析方法已经成为生物工程学的主要研究手段，如电泳法、色谱法、免疫法及各种用于分子结构测量的近代仪器分析方法等。当然，这几种方法还需要不断地加以改进，才能适应生物工程学继续发展的需要。然而另一方面，电分析化学对于解决生物工程学方面的问题，目前尚显得软弱无力。可是，正是这种新的挑战，开拓了电分析化学的一个新的生长点 — — 生物电分析化学。 二、生物电分析化学概况 电分析化学技术在生物体系研究中的应用是多方面的。概略地说，大致有以下几个方面。 1.生物微量元素的测定及其在生物、医学及生物无机化学中的应用，这方面的工作大家比较熟悉，如电极法测定pH、po2、pco2、K+、Na+、Cl-、Ca2+等，已成为临床检验中的常规手段。许多重要的微量元素，如Se、Mo、Co、重金属等，用极谱催化波法和溶出伏安法进行测定，已达到了很高的灵敏度。 2.生物体中氨基酸、蛋白质、激素、碳水化合物等重要组分的测定在这一方面，酶电极和组织电极的应用特别受到重视，因为它们可能为体内这些重要组分的测定提供简单、直接和连续的分析。当然，伏安法由于其灵敏度高，特别是由于伏安免疫法的出现，可以看出，它们在这一领域的研究中具有很大的潜力。对某些生物组分的氧化还原机理进行研究，是生物电分析化学的另一个重要的研究课题。在这一方面，循环伏安法及光谱电化学法是重要的研究手段。采用这些方法，可对某些蛋白质，细胞色素C、尿酸、嘌呤、铁-卟啉及含硫生物物质等的电还原机理进行研究。通过这些研究，对人们认识它们在生物活体组织中在酶的催化作用下所进行的氧化还原机理，有很大启发。 3.生物体中某些微量药物成分的测定及其在药物作用机制研究方面的应用。 许多抗菌素、抗癌药物、镇静剂及强心药等，均已采用电化学方法进行了研究。 4.微型离子选择性电极及微电极在某些生理现象研究中的应用。近年来，这方面的研究工作特别引人注目。例如有人利用铂微电极循环伏安法，以抗坏血酸为电化指示剂...