Биосенсоры: основы и приложения - Тёрнер Э.
Скачать (прямая ссылка):
91-100 (1985).
8. Sibbald A., Whalley P. D., Covington A. K. A miniature flow-through
cell with a four-function ChemFET integrated circuit for simultaneous
measurement of potassium, hydrogen, calcium and sodium ions. Anal. Chim.
Acta, 159, 47-62 (1984).
9. Lundstrom I. Hydrogen-sensitive MOS-structures. Part I: Principles and
applications. Sensors and Actuators, 1, 403-26 (1981).
10. Winquist F. The use of hydrogen and ammonia sensitive semiconductor
structures in analytical biochemistry-"Enzyme transistors". Methods in
Enzymol., в печати (1986).
11. Winquist F., Danielsson B" Lundstrom I., Mosbach K. Use of hydrogen-
sensitive Pd-MOS materials in biochemical analysis. App. Biochem.
Biotechnol., 7, 135-9 (1982).
12. Cleland N., Hornsten G., Elwing H., Enfors S.-О., Lundstrom I.
Measurement of hydrogen evolution by oxygen-limited E. coli by means of a
hydrogen sensitive Pd-MOS sensor. Appl. Microbiol. Biotechnol., 20, 268-
70 (1984).
13. Hornsten G., Elwing H., Kihlstrom E., Lundstrom I. Determination of
molecular hydrogen in investigations of the susceptibility of
Enterobacteriaceae to ampicillin. J. Antimicrob. Chemother., 15, 695-700
(1985).
14. Hornsten G" Danielsson B., Nilsson L., Lundstrom I. Physiological
studies of Escherichia coli under ampicillin stress and anaerobic
conditions. (Работа готовится к публикации, 1986.)
15. Hornsten G., Danielsson В., Elwing //., Lundstrom I. Sensorized on
line determination of molecular hydrogen in Escherichia coli
fermentations. Appl. Microbiol. Biotechnol., 24, 117-21 (1986).
16. Danielsson B. Enzyme thermistor devices. Methods in Enzymol., в
печати (1986).
440
Глава 27
17. Danielsson В., WinquistF., Malpote J.-Y., Mosbach К. Regeneration of
NADH with immobilized systems of alanine dehydrogenase and hydrogen
dehydrogenase. Biotechnol. Lett., 4, 673-8 (1982).
18. Scheller F., Siegbahn N.. Danielsson B., Mosbach K. High-sensitivity
enzyme thermistor determination of L-lactate by substrate recycling.
Anal. Chem., 57, 1740-3 (1985).
19. Winquist F., Lundstrom I., Danielsson B. Determination of creatinine
by an ammonia-sensitive semiconductor structure and immobilized enzymes.
Anal. Chem., 58, 145-8 (1986).
20. Shivaraman S. Detection of hydrogen sulfide with palladium-gate MOS
field-effect transistors. J. Appl. Phys., 47, 3592-3 (1976).
МЕХАНИЧЕСКИЙ И АКУСТИЧЕСКИЙ ИМПЕДАНС
Глава 28
Принципы и возможности пьезоэлектрических преобразователей и акустических
методов
Дэвид Дж. Кларк, Барри С. Блейк-Колеман, Майкл Р. Кэлдер
28Л. Введение
Акустические методы становятся все более тонкими, что связано прежде
всего с развитием звуковой техники и навигационного оборудования
(например, эхолотов и звуковых локаторов для обнаружения кораблей). Этот
процесс сопровождается значительным прогрессом в технологии
пьезоэлектрических преобразователей, особенно вблизи верхней границы
ультразвукового диапазона частот, и созданием полимерных пьезоэлектриков.
Однако до недавнего времени в биологических исследованиях акустические
методы применяли сравнительно мало. Можно отметить некоторые успехи в
области акустической микроскопии, создания сенсоров для определения
поверхностных масс, акустической резонансной денситометрии и
акустического импеданса негомогенных систем. Принципы и применение этих
методов и обсуждаются в данной главе.
28.2. Пьезоэлектрические преобразователи
Пьезоэлектрические преобразователи занимают центральное место в
большинстве акустических методов. Пьезоэлектричество было открыто
братьями Кюри в 1880 г. Это явление связано с генерацией электрических
диполей в природных анизотропных кристаллах, подвергаемых механическому
напряжению [26]. В таких материалах обнаруживается также обратный эффект,
а именно изменение размеров под влиянием электрического поля. Некоторые
пьезоэлектрики являются и пироэлектриками, поляризация в которых
обуславливается поглощением тепла [12]. Все материалы, проявляющие
способность к пьезоэлектричеству, анизотропны, т. е. их кристаллические
структуры не имеют центров симметрии. Все такие кристаллы относятся к
одной из 32 точечных групп симметрии (кристаллографических классов). Из
этих 32 классов 20 проявляют пьезоэлектрические, в том числе десять -
пироэлектрические свойства. Из распространенных в природе кристаллов лишь
немногие (например, кварц, турмалин, сегнетова соль) являются
пьезоэлектриками [12]. На практике чаще всего применяют искусственные
керамические пьезоэлектрики [83]. Однако в последнее время все больше
используют полимерные пьезоэлектрики [52]. Поскольку полимеры обычно не
удается получить в виде монокристаллов нужного размера, в таких
материалах пьезоэлектрические эффекты наблюдаются в состоянии, когда все
молекулы ориентированы вдоль одной оси. Различным состояниям ориентации
соответствуют четыре типа симметрии [34]. Некоторые анизотропные
биологические структуры (например, ДНК, белки) также можно рассматривать
