发明名称 生物电化学感测器及其分析生物活性之方法
摘要 本发明系提供一种用于分析生物活性之生物电化学感测器及其分析生物活性之方法,系利用生物电化学原理,透过微生物培养过程中所产生或额外添加之电子传递媒将生化反应中所产生的电子带至电极表面,再藉由电极表面的电化学反应侦测得到的电流讯号来评估生物活性。本发明之检测速度快,且适用于好氧或厌氧之生物程序,应用范围广泛,对拟定生物程序操作策略及快速评估生物程序的功能与现况帮助极大。
申请公布号 TWI272384 申请公布日期 2007.02.01
申请号 TW093114781 申请日期 2004.05.25
申请人 国立成功大学 发明人 郑幸雄;张宪彰;白明德;王永福
分类号 G01N27/26(2006.01) 主分类号 G01N27/26(2006.01)
代理机构 代理人 郭雨岚 台北市大安区仁爱路3段136号15楼;林发立 台北市大安区仁爱路3段136号15楼
主权项 1.一种用于分析生物活性之生物电化学感测器,其 系包含: 一检测槽,系提供欲分析之微生物试样的注入与进 行生物程序反应; 一电极组,系位于前述检测槽中,用以进行电化学 反应; 一电子传递媒,系用于生物程序反应与电化学反应 间的电子传递; 一电位控管单元,系用以控制电极电位及收集应答 电流;及 一讯号分析单元,系用以分析及纪录应答电流。 2.如申请专利范围第1项所述之生物电化学感测器, 其中前述微生物试样系可进一步利用微生物培养 液稀释或补充浓度。 3.如申请专利范围第1项所述之生物电化学感测器, 其中前述电子传递媒系由微生物试样进行生物程 序反应时所产生或额外添加于微生物试样中。 4.如申请专利范围第1项所述之生物电化学感测器, 其中前述电子传递媒系为具氧化还原可逆性质之 电化学可逆化合物。 5.如申请专利范围第4项所述之生物电化学感测器, 其中前述电化学可逆化合物包含硫化物、铁氰化 物或电变色化合物。 6.如申请专利范围第5项所述之生物电化学感测器, 其中前述电变色化合物系具有紫精(viologen)结构。 7.如申请专利范围第6项所述之生物电化学感测器, 其中前述具有紫精(viologen)结构之电变色化合物系 为甲基紫精(methyl viologen)或苯甲基紫精(benzyl viologen)。 8.如申请专利范围第1项所述之生物电化学感测器, 其中前述电极组系包含一工作电极与一参考电极 。 9.如申请专利范围第8项所述之生物电化学感测器, 其中前述电极组系可进步包含一辅助电极。 10.一种利用申请专利范围第1项所述之生物电化学 感测器分析生物活性之方法,其步骤包含: 提供一微生物试样; 将前述微生物试样注入生物电化学感测器之检测 槽中进行生物程序反应; 控制电极组之电位; 侦测应答电流;及 由应答电流强度分析生物活性。 11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中前述微 生物试样系可先利用微生物培养液稀释或补充基 质浓度。 12.如申请专利范围第10项所述之方法,其中前述微 生物试样系可于生物程序反应中自行产生电子传 递媒或需额外添加电子传递媒。 13.如申请专利范围第10项所述之方法,其中前述电 子传递媒系为具氧化还原可逆性质之电化学可逆 化合物。 14.如申请专利范围第13项所述之方法,其中前述电 化学可逆化合物包含硫化物、铁氰化物或电变色 化合物。 15.如申请专利范围第14项所述之方法,其中前述电 变色化合物系具有紫精(viologen)结构。 16.如申请专利范围第15项所述之方法,其中前述具 有紫精(viologen)结构之电变色化合物系为甲基紫精 (methyl viologen)或苯甲基紫精(benzyl viologen)。 17.如申请专利范围第10项所述之方法,其中前述控 制电极组之电位系依电子传递媒的氧化还原电位 调整电极组之电位。 图式简单说明: 第一图系为本发明之生物电化学感测器装置示意 图。 第二图系为利用本发明之生物电化学感测器进行 试样检测之流程图。 第三图系为利用电化学侦测生物活性之电流变化 趋势图。 第四A图系为利用电化学侦测不同生物试样浓度之 电流增加与亚铁氰化物浓度累积趋势图。 第四B图系为不同生物试样浓度与铁氰化物还原速 率之趋势图。 第五A图系为停止喂食对氢发酵程序氢发酵槽体积 负荷变化图。 第五B图系为量测停止喂食对氢发酵程序之生物电 化学活性变化图。 第五C图系为量测停止喂食对氢发酵程序之产氢速 率变化图。 第五D图系为量测停止喂食对氢发酵程序之氢发酵 槽中葡萄糖浓度变化图。
地址 台南市东区大学路1号