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乳糖传感器的研制可以为乳糖的现场快速检测提供有利的手段。目前已经出现了各种各样的生物传感器,其中电流型的酶传感器依然是研究最多,也是商品化最为成功的传感器类型,而这类传感器的核心元件就是固定化酶膜。本文在已经商品化的SBA-40C型生物传感分析仪的基础上,研制了性能良好的乳糖酶膜。酶膜性能的优劣主要决定于固定化材料的选取和固定方法的选择。本文研究了酵母细胞壁微粒,醛基化β-环糊精微粒(β-CDP)、醛基化淀粉胶和海藻酸钠凝胶以及它们的混合物作为固定化材料时酶膜的性能特征,考察了利用吸附、交联、包埋以及混合作用手段制成乳糖酶膜的性能差异。研究了戊二醛浓度和作用时间对酶膜活性的影响,结果表明前三种材料制作的酶膜灵敏度高,最低乳糖检测浓度都在0.0001%以下,葡萄糖在0.00001%以下,但使用寿命不够理想。当用海藻酸钠和它们混合使用时便可以得到灵敏度又高,使用寿命又长的酶膜(>7天)。优化的工艺条件为:2%海藻酸钠+0.5克淀粉(或0.5克β-CD)+1%戊二醛溶液加热溶解制成胶体后,与酶液混合固定10分钟,制成三明治结构的膜片,浸入氯化钙溶液中15秒钟后取出洗涤。制成酶膜的最低乳糖检出浓度为0.0005%,响应时间20秒,0%-2%范围内线性关系R2达到0.995以上,每天测样40次,一周以后酶膜活性没有明显下降。研究了β-半乳糖苷酶特异性受戊二醛影响的规律,发现戊二醛能使β-半乳糖苷酶特异性发生改变,随着戊二醛浓度和作用时间的增加,β-半乳糖苷酶特异性底物便由乳糖变成了蔗糖,利用这一特性构建了性能良好的蔗糖酶膜。最低检出浓度为0.0001%,反应时间20秒,0%-3%浓度范围内线性关系系数R2达到0.999以上。每天测样40次,一周以后酶膜活性没有明显下降。利用matlab软件(版本:2007a)构建了乳糖传感器的数学模型,进行了计算机模拟,并利用该模型对各参数对传感器性能影响的研究,结果与实验相符。