摘要：导电聚合物可以与纳米尺寸的生物分子形成纳米复合物,在生物催化传感器的设计中,聚吡咯(Ppy)是应用最为广泛的一种导电聚合物,这种聚合物膜具有良好的导电性、选择性、稳定性、灵敏性以及生物相容性,很容易用于纳米尺寸生物分子的固定,并展示独特的催化和亲合特性。文章主要讨论了氧化还原酶在Ppy界面上的电子传递,提出了Ppy在免疫传感器、DNA传感器以及分子印迹技术领域中的最新应用及存在的问题,并对导电聚合物在未来分子技术中的发展进行了展望。

摘要：在生命体内,蛋白质通常固着在膜载体上与其它分子相互作用而参与生命活动,所以承受各向异性压力的蛋白质是其存在和功能化的基本形式。设计和研究蛋白质分子在各向异性压力下的分子结构、力学性质和电学/电化学性质不仅对深入理解蛋白质的生物活性至关重要,而且有助于促进蛋白质分子在分子电子器件中的应用。本文综述了利用导电原子力显微镜对蛋白质分子的电学性质的研究进展。在不同的探针压力下,蛋白质分子发生不同程度的形变,表现了不同的电子输运机理。由此可以进一步推测蛋白质分子的生物活性。

摘要：研究三维电极生物膜反应器对加载电场的响应性,为寻求反应器有效合理的自动控制方式提供理论指导。为了充分利用三维电极体系阳极产氧为硝化菌提供好氧环境实现氨氮硝化,利用阴极产氢为反硝化菌提供缺/厌氧环境和电子供体实现反硝化脱氮,实验设计并稳定运行了三维电极生物膜脱氮反应器。通过考察不同电流密度条件下,系统溶解氧(DO)、pH、脱氮性能的变化,研究电流密度对三维电极生物膜反应器中微生物生长的微环境和微生物反硝化脱氮所需电子供体的影响,评价三维电极生物膜脱氮系统的电场响应性。结果表明,在电流密度为0.013 4mA/cm2时,NH4+-N转化率可达90%,NO3--N和TN去除率70%以上;三维电极生物膜脱氮系统的极限电流密度在0.020 1mA/cm2附近;极限电流密度范围内,电流密度引起系统DO、pH的变化均在系统承受范围内;电流密度的提高可提高阴极NO3--N反硝化效率,但对阳极NH4+-N的硝化无明显影响,极限电流密度范围内均无NO2--N积累。

摘要：在现代分析领域中,对于生物传感器的要求不断倾向于微型化和便捷化。基于酶型生物燃料电池的自供能传感器在检测目标物的同时可以提供能量,避免了外电源的使用,为生物传感器的微型化和便捷化发展提供了有效途径,日益成为人们关注的焦点。本文按照设计原理进行分类,对近五年内发展的基于酶型生物燃料电池的自供能传感器进行了综述,并展望了其今后的研究趋势和应用前景。

摘要：升流式生物催化电解反应器(UBER)是一种将生物方法与电化学相结合的新型废水处理技术,使用UBER降解硝基芳香烃类化合物,不但处理周期短、效率高,而且成本低,占地面积小。通过UBER处理含硝基苯模拟废水,对生物催化电解技术的原理进行讨论,并探索最佳反应条件,为该项技术处理实际废水提供理论依据。考察了进水浓度对硝基苯去除率的影响,同时对阴极催化硝基苯定向还原为苯胺进行探讨,最后分别从外加电压、进水乙酸盐质量浓度及进水p H值3个方面,对UBER还原硝基苯的关键影响因素进行最优试验条件分析。结果表明,UBER可以高效处理硝基苯废水,当硝基苯进水质量浓度为200 mg/L时,去除率可以达到97. 2%,但随进水质量浓度进一步提高至220 mg/L,硝基苯的去除效果不佳,去除率仅为79. 13%。当进水硝基苯质量浓度较低时,苯胺生成率较高,平均值达到91%,随硝基苯进水质量浓度提高,引起阴极电势波动,使得还原反应按照多种途径发生,硝基苯不仅被定向还原为苯胺,还被还原成其他副产物,同时,微生物也可以将部分生成的苯胺进一步氧化利用,造成出水苯胺含量偏低。最优条件试验表明,外加电压在0. 3～0. 5 V,硝基苯的去除率均达到93%以上,此时阳极微生物具有良好的电化学活性,当电压降到0. 2 V时,硝基苯去除率仅为36%,表明外加电压过低会严重影响反应器的稳定运行;将乙酸钠质量浓度从1 000 mg/L逐渐减小,质量浓度降低至700 mg/L时,阳极电位依然保持在-440 m V vs. SCE左右,UBER系统运行稳定,当乙酸钠质量浓度进一步降低,阳极微生物电化学活性逐渐受到抑制;UBER中微生物最佳生长p H值为6～7,当p H值超出这一范围,会影响微生物生长代谢,进而影响硝基苯的去除效果。

摘要：生物功能材料的发展可分为两个方面，即功能生物材料和仿生功能材料。功能生物材料的研究在于开发生物材料的物理、化学、生物特性的应用。本文着重叙述了生物组织电性能的研究及生物光电材料的应用；提出从生物活性材料活动规律研究入手，由生物模型简化为数学、物理模型从而设计出仿生功能材料的方法。举例说明了生物功能材料的发展对改变传统生产方式及对高科技产业的巨大影响，并对国民经济的发展有很大的促进作用。