基于酶电极的乳酸检测生物传感器

作     者：陈彦儒 公维丽 马耀宏 王丙莲 张振宇 孟庆军 杨艳 杨俊慧 刘庆艾 郑岚 CHEN Yan-Ru;GONG Wei-Li;MA Yao-Hong;WANG Bing-Lian;ZHANG Zhen-Yu;MENG Qing-Jun;YANG Yan;YANG Jun-Hui;LIU Qing-Ai;ZHENG Lan

作者机构：齐鲁工业大学(山东省科学院)生物研究所济南250103 山东省生物传感器重点实验室济南250103 

出 版 物：《生物化学与生物物理进展》 (Progress In Biochemistry and Biophysics)

年 卷 期：2023年第50卷第3期

页      面：529-546页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFB3201200,2021YFB3201203) 国家自然科学基金(32101222) 齐鲁工业大学科教产融合试点工程培优项目(2022PY067)资助 

主　　题：乳酸检测 乳酸生物传感器 L-乳酸氧化酶 L-乳酸脱氢酶 

摘      要：乳酸(C3H6O3),又名2-羟基丙酸、丙醇酸,属于羟基酸的一种。乳酸在食品工业、临床医学、生物技术等行业具有极其重要的意义,因此如何高通量检测不同样品中的乳酸成为目前业界研究的重点。传统乳酸检测方法操作繁琐、费时费力或需要昂贵的检测设备,乳酸生物传感器可以克服这些限制,不需要样品制备,能够快速、简便、可靠地定量测定食品或血浆中的乳酸,具有广阔的应用前景。乳酸酶电极生物传感器主要有两种类型——基于L-乳酸氧化酶(L-LOD)和L-乳酸脱氢酶(L-LDH)的乳酸生物传感器。本文综述了L-LOD和L-LDH结构特征、来源及催化机理,讨论了改善基于酶电极的乳酸传感器性能的3种策略(电极材料改造策略、酶固定化策略、酶分子工程改造策略),还根据用于制造乳酸生物传感器的不同载体包括膜、透明凝胶基质、水凝胶载体、纳米颗粒等对乳酸生物传感器进行了归类分析,最后本文将目前商品化应用的酶电极乳酸生物传感器特点进行了对比总结讨论,阐述了乳酸生物传感器的未来应用方向,并对未来发展前景进行了展望。