山东省生物传感器重点实验室

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1 山东省生物传感器重点实验室 1 山东省生物传感器重点实验室 山东省 分析测试百科网 [ 文档生成时间 北京时间 : :33

2 山东省生物传感器重点实验室 2 声明 本内容有 Antpedia 系统自动生成, 仅作参考, 我们不保证内容的正确性和有效性, 证实或者了解最新信息, 请联系山东省生物传感器重点实验室 联系方式 山东省生物传感器重点实验室地址 : 山东省济南市历下区科院路 19 号邮编 : 电话 : 传真 : 联系人 : 毕春元 ( 职务 : 高工 ) 手机 : 电子邮件 :swzl@keylab.net 网址 :

3 山东省生物传感器重点实验室 3 实验室简介 山东省生物传感器重点实验室的前身为山东省科学院生物研究所生化研究室, 自 1983 年建所以来一直从事生物传感器的研究工作 1986 年研制成功基于溶氧电极的葡萄糖测定仪 1989 年研制成功的基于过氧化氢电极的血乳酸测定仪, 成为第一台进入实用型的生物传感分析仪 1999 年由山东省政府资助正式挂牌成立山东省生物传感器重点实验室, 挂靠山东省科学院生物研究所 主要从事生物传感器新型测定方法 相关分析仪器和生物技术中生物量控制系统的研究开发及技术服务 ; 并承担国家科技攻关 863 和省科技攻关项目 二十多年来共完成 22 项达到国际先进水平的研究成果, 研制了十多种新型生物检测仪器, 其中有三项列为国家级新产品 实验室特色 1989 年研制成功的基于过氧化氢电极的血乳酸测定仪, 成为第一台进入实用型的生物传感分析仪 所获奖项 认证 二十多年来共完成 22 项达到国际先进水平的研究成果, 研制了十多种新型生物检测仪器, 其中有三项列为国家级新产品 学术带头人 史建国, 理学博士, 研究员 史建国, 男, 汉族, 1960 年 10 月出生, 中共党员, 理学博士, 山东省科学院生物研究所研究员 副所长, 山东省生物传感器重点实验室主任 长期从事生物传感器技术的研究和开发工作 先后参加完成多项国家和省级科研课题, 其中, 谷氨酸 葡萄糖 乳酸生物传感器的研究获国家发明三等奖 山东省科技进步二等奖 ; 发表学术论文 50 多篇 近 5 年来, 主持 ( 或已完成 ) 省科技计划课题 5 项 市级课题 1 项 国际合作课题 3 项 ; 获山东省级科技进步三等奖 1 项 山东省科技发明三等奖 1 项 ; 获国家专利 5 项, 其中发明专利 1 项 实用新型专利 4

4 山东省生物传感器重点实验室 4 项 近期的主要研究方向为工业生物过程糖分析的生物传感器及相关系统的研究 近年来发表的主要论文 : 1. 史建国等. 一种还原糖自动检测系统. 东南大学学报,2003,33: 史建国等. 应用于葡萄酒生产的还原糖自动滴定仪. 海峡两岸第二界分析化学学会, 史建国等. 还原糖快速测定技术在谷氨酸发酵过程中的应用研究. 食品与发酵工业,2003,29 ( 11 ) : 史建国等. 淀粉糖化过程中还原糖在线检测的研究. 山东科学,2002,4: 史建国等. 斐林氏法测定还原糖误差分析. 发酵科技通讯,2002,4: 史建国等. 用还原糖测定仪测定葡萄糖淀粉酶活性的研究. 第四届中国酶工程学术交流讨论会论文集,2003.p 史建国等. 果葡糖浆生产过程中还原糖的在线检测. 食品与发酵工业,2003,29(1): 史建国等. 还原糖测定仪在淀粉糖行业中的应用. 淀粉与淀粉糖,2003,3: 史建国等. 蜂蜜中还原糖的快速测定技术. 山东科学,2004,17(2): 史建国等. 发酵生产中还原糖和葡萄糖检测指标的分析. 食品与发酵工业, 2006, 32(10): 周万里, 高级工程师 周万里,1956 年 8 月生, 山东济南人, 高级工程师 从事生物传感器的研究 开发工作, 是我国生物传感技术实用化的主要创始人之一 科研成果获省部级科技进步二等奖三项,1997 年国家技术发明三等奖一项, 发表论文十余篇 1998 年获得 省科学院专业技术拔尖人才 称号 2000 年获 山东省专业技术拔尖人才 称号 并享有国务院政府津贴 1987 年初开始研制各种使生物传感分析稳定化运行的配套工作系统和整机 研制的生物传感器有 SBA 型等多种机型 其中前二种已列为 1991 年 1994 年国家级新产品, 并已推广应用全国 400 家用户, 该课题组的工作 1996 年 3 月 25 日被 科技日报 头版头条以 山东省科学院组织科研力量勇攀高峰, 生物传感器研究应用获得突破 作了报道, 并发表了 在应用中创新 的短评 参加了国家 九五 重点科技攻关课题 生物传感器及其相关系统 中的仪表化研究工作 主要专业技术成果 : 1 抗坏血酸维生素 C 酶电极的研制, 山东省科委 2 国产化乳酸酶膜及乳酸分析仪的研制, 国家体委 3 乳酸分析仪及配套试剂盒的研制, 山东省科学院 4 SBA 40 型谷氨酸 葡萄糖酶电极双功能分析仪的研制, 山东省科委

5 山东省生物传感器重点实验室 5 5 SBA 40 型尿素氮 葡萄糖分析仪的研制, 山东省科委 6 有机磷中毒生物传感分析仪的研制, 山东省科学院 7 SBA 40 型酒度糖度分析仪的研制, 山东省科学院 8 SBA 50 型糖化酶活力快速测定仪, 山东省科学院 9 SBA 60 型四指标生物传感分析系统, 山东省科学院 主要获奖情况 : 年 国产化乳酸酶膜及乳酸分析仪的研制, 获国家体委体育科学进步二等奖 年 乳酸分析仪及其配套试剂盒的研制, 获山东省科学技术进步二等奖 年 SBA 40 型谷氨酸 葡萄糖酶电极双功能分析仪的研制, 获山东省科学院科技进步一等奖 年 SBA 40 型谷氨酸 葡萄糖酶电极双功能分析仪的研制, 获山东省科学技术进步二等奖 年 谷氨酸 葡萄糖 乳酸生物传感器, 获国家发明三等奖 朱思荣, 理学硕士, 研究员 朱思荣研究员,1963 年 2 月生, 汉族,1986 年毕业于山东大学生物系, 获理学硕士学位 毕业后就职于山东省医学科学院实验动物室, 从事实验动物研究工作, 1992 年调入山东省科学院生物研究所, 一直从事生物传感器研究及产品开发, 先后研制了 SBA 多种生物传感分析仪, 研究工作涉及生物 单片机系统 计算机编程等多个领域, 2000 年获第六届山东省青年科技奖,2001 年获国务院政府特殊津贴 取得的主要专业技术成果 : SBA-40 型谷氨酸 - 葡萄糖双功能分析仪研制国际先进省科委 SBA-40 型尿素氮 - 葡萄糖分析仪研制国际先进省科委 有机磷中毒生物传感分析仪研制究国际先进省科委 SBA-60 型四指标生物传感分析系统国际先进省科委 SBA-50 型糖化酶活力快速测定仪国际先进省科委 SBA-60 生物传感在线分析系统国际先进省科委 发酵在线过程分析及控制系统国际先进省科委

6 山东省生物传感器重点实验室 6 SBA-70 型血糖 - 乳酸自动分析仪国际选进省科委微生物活细胞数快速检测仪的研制国内领先省科委固定化酶生物传感分析系统的研发及其推广应用国际先进省科委项目获奖情况 : 烟草尘对肺脏的损伤作用省科技进步三等奖 SBA-40 型谷氨酸 - 葡萄糖酶电极双功能分析仪研制省科技进步二等奖谷氨酸 葡萄糖 乳酸生物传感器国家发明三等奖国家科委 SBA-40 型尿素氮 - 葡萄糖分析仪研制山东省科学院科技进步二等奖固定化酶生物传感分析系统的研发及其推广应用省科技进步三等奖 科研成果 固定化乳酸酶膜及其配套的试剂盒 获得 1991 年国家体育运动委员会科技进步二等奖 1989 年研制成功我国第一种实用生物传感器 乳酸分析仪, 并在我国体育运动训练中得到广泛的应用 固定化乳酸酶膜及其配套的试剂盒 和 SBA- 30 型乳酸分析仪 二个项目分别获得 1991 年国家体育运动委员会和山东省的科技进步二等奖 SBA-30 型乳酸分析仪 1991 年山东省科技进步二等奖 1989 年研制成功我国第一种实用生物传感器 乳酸分析仪, 并在我国体育运动训练中得到广泛的应用 固定化乳酸酶膜及其配套的试剂盒 和 SBA- 30 型乳酸分析仪 二个项目分别获得 1991 年国家体育运动委员会和山东省的科技进步二等奖 SBA-40 型谷氨酸 - 葡萄糖双功能分析仪 1996 年获得山东省科技进步二等奖 1992 年完成国际首创的 SBA-40 型谷氨 - - 葡萄糖双功能分析仪, 已在我国发酵行业普及应用的 项目在 1996 年获得山东省科技进步二等奖 国家标准 GB/T 食品中葡萄糖分析方法, 酶电极法 1996 年起草完成了 食品中葡萄糖分析, 酶电极法 国家标准化文件, 已由国家标准局发布实施 SBA-60 型生物传感在线分析系统 ( 年, 国家 九五 攻关科技项目 ) - SBA-60 型生物传感在线分析系统 (199-

7 山东省生物传感器重点实验室 年, 国家 九五 攻关科技项目 ) 采用四电极生物传感分析系统, 研制了解决样品自动稀释 进样的可以准确定位的吐吸液体的分析机器人, 并在发酵罐采用引流采样装置, 实现了实验室发酵罐在线检测和控制, 成功进行了生产性 200 吨发酵罐的自动检测 2000 年由山东省科技厅鉴定, 达到国际先进水平 产品应用 山东省科学院生物研究所是国内首家生物传感器研究开发实用化取得成功的单位 研制的 SB A- 系列生物传感器得到了较广泛的应用, 包括 : 在中国体育界普遍用于监控运动员有氧呼吸能力的乳酸传感器, 列入中国国家标准 :" 食品中葡萄糖分析 " 的葡萄糖传感器, 在中国的谷氨酸行业已成龙配套普及用于监控生产过程的谷氨酸 乳酸和葡萄糖传感器, 和酒精 蔗糖 尿素 次黄嘌呤 肌苷 糖化酶 乳糖等生物传感器 这些传感器结合样品处理手段, 可以衍生出数十种物质的生物化学测定分析方法 * 在运动科学中的应用 用化学法测定乳酸, 测试步骤多, 技术上较复杂, 测定 个血样需 小时, 而用乳酸生物传感器测定血乳酸的响应时间只需要 20 秒, 整个操作周期只需 2 分钟, 方法非常简单, 因此得到广大体育科研人员的欢迎 目前中国体育界共约有 200 多台乳酸生物传感分析仪在运行中, 其中三分之二是国产的 SBA 系列生物传感器 此外, 乳酸传感器还用在谷氨酸发酵控制和保健功能食品的检定中 * 在工业控制中的应用 1 淀粉糖生产过程中葡萄糖的生物传感器检测 近年来双酶法生产葡萄糖的技术在中国得到了长足的进步和发展, 其表现是 : 1 高活力的 α- 淀粉酶和糖化酶的采纳, 使水解糖中外源性蛋白质能够成倍地减少 ;2 酶工艺特性的改善, 耐高温 α- 淀粉酶和低糖苷酶活性的糖化酶的应用, 大大改少了糖化中出现的副产物 :3 蒸气喷射液化技术的普及化, 使不溶性淀粉料浆处理的难度得到克服, 糖液的浓度提高, 同时充分发挥了耐高温 α- 淀粉酶的效能 ;4 生产厂家认识到淀粉原料固有的质量对糖液质量的影响 尽管在双酶法制糖技术上有了上述有利条件和发展, 制糖过程控制技术却仍然处在沿用几十年一直使用的老方法 : 使用费林法滴定还原糖的浓度, 其结果得到的是糖化过程中葡萄糖变化不完全正确的信息 制糖过程的检测和控制的手段和方法问题成为糖化工艺中的 " 瓶颈 " 部位, 有待我们化大力气去解决它 SBA 系列葡萄糖传感器的普及应用和国家标准 GB/T 的发布实施为葡萄糖的科学分析提供了新的快速而以简便的方法 双酶法制糖过程中新的控制手段的研究提到了日程 葡萄糖传感器在制糖中的应用包括 : 淀粉含量的测定 液化工艺过程的控制 糖化过程检测 糖化酶活力的快速测定等

8 山东省生物传感器重点实验室 8 2. 离子交换过程 离交过程中生化成分变化的在线检测离交回收工序是提高味精工厂谷氨酸总提取率的重要途径 我国 95 年十家味精企业的谷氨酸提取率为 %, 这就是说谷氨酸离交工序的提取率还很低, 约为 %, 其中浪费损失还不少 ; 用 SBA- 谷氨酸传感器监控离交过程, 可以方便地杜绝谷氨酸在离子交换过程中的流失 3. 用乳酸传感器检测发酵中微生物的供氧状况 由于乳酸传感器在发酵控制上有特殊重要的用途, 在相当一部分味精厂已经普及, 仅周口莲花企业集团 济宁菱花企业集团二个单位应用的 30 多台 SBA- 40 型生物传感分析仪中有三分之一是用于乳酸分析的 济宁味精厂寇天平 周口味精厂张灿丽 曹北斗都证明了乳酸含量和谷氨酸产量的关系 根据乳酸含量调节和选择发酵罐最佳通气量, 对尽快稳定生产工艺条件起到积极作用 在发酵过程中, 中期乳酸升高然后下降, 是正常的现象 ; 各种各样的原因都会造成发酵后期乳酸含量的增高, 对造成发酵液中乳酸值变高原因的分析, 常常成为发酵过程工艺分析的焦点, 对车间的稳产高产起举足轻重的影响 实践表明 : 由于现发酵罐溶解氧测定技术的限制, 通过乳酸检测来判断和控制微生物的需氧状况, 是目前发酵控制最省钱最有效而又可靠的方法 4. 生物传感器为发酵生产过程提供了离线和在线控制的新途径 八十年代开始, 电子计算机在生物技术领域的应用越来越广泛, 目前一些较先进的商品发酵罐都可以用电子计算机进行 ( 温度 罐压 搅拌速度 空气流量 ph 溶解氧 消泡 氧化还原电位等 ) 参数测量和控制 但是一些对控制发酵过程至关重要的参数, 如底物 产物 中间产物 细胞浓度 发酵液的粘度 气液界面面积等, 却还不能顺利地进行联机 ( 在线 ) 测量和控制 这主要是由于缺乏可以发挥电子计算机潜在全部优点的 适合自动监控发酵过程中某些参数的传感器 生物传感器 自动化分析方法以及电子计算机与生物技术之间接口技术的发展, 将扩大计算机技术在微生物工程方面的应用范围, 使发酵生产过程实现高度自动化 由计算机控制的发酵罐谷氨酸 葡萄糖 乳酸成分的在线分析联罐分析已实验运行了 3 年 5 新型食品添加剂 L- 乳酸发酵生产中的应用 : 市场上习惯称呼的乳酸实质上是 D-- L- 二种异构体混旋的,D- 乳酸是人体不能吸收的 对 - -L- 乳酸的区分是乳酸生物传感器的特点 SBA- 提供 - 是 L- 乳酸传感器, 它是 L- 乳酸研究 生产过程控制的必需工具 6. 其它 SBA- 系列生物传感酶膜品种, 包括 : 酒精 ( 酒度快速测定 ) 血尿素 ( 疲劳恢复程度的测定 ) 次黄嘌呤 ( 动物体腐败的指标 ) 蔗糖 ( 食糖分析 ) 胆碱 ( 胆碱脂酶测定 ) 甘油 ( 甘油分析 ) 等, 可根据用户的特殊要求, 提供有关底物的专用酶膜 配套的标准液和分析测定样品的方法 例如在酒类分析中, 可以方便地用于酒精蒸馏中废水的跑酒量分析, 黄酒和葡萄酒中的葡萄糖含量分析, 和用作干 ( 红 白 ) 葡萄酒残余糖份的质量控制, 使产品不致过度发酵 * 食品分析 : 许多食品分析项目可以用 SBA 生物传感器来测定, 如淀粉 糊精 蔗糖 乳糖 乳酸 酒类 ( 葡萄酒 黄酒 啤酒 白酒 果酒 ) 饮料 农产品, 应用范围极广 用户可以在已有传感器基础上自行开发其用途

9 山东省生物传感器重点实验室 9 以下无内容

作者简介 韩 峰 1972 年出生 中共党员 山东省青州市王府街道五里小学教师 教 导主任 潍坊市教学能手 青州市特级教师 青州市创新型教师 青州市优秀教师 多年从事小学数学教学及研究工作 组织并实施了中央教科所十五重点规划课题 教学媒体协调教学与小学生运用数学知识解决实际问题能力 的实验研究 并于 2006 年 9 月被中央教科所鉴定结题 现在正进行山东省十一五规划课题 小学数 学教学中学生良好学习习惯培养策略

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