大肠埃氏菌(Escherichia coli)简称大肠杆菌(E.coli),是埃氏菌中最为常见的一种细菌。大肠杆菌属于兼性厌氧型细菌,在有氧的条件下进行有氧呼吸,在没有氧存在的条件下,可以进行无氧呼吸或者发酵。它对生长繁殖环境的要求不高,室温条件下即可生存,对湿度、pH等条件的要求也不高。因此,近年来大肠杆菌被人们广泛的用作生物传感器的识别元件。本文制作的大肠杆菌全细胞生物传感器利用大肠杆菌作为生物识别元件,利用循环伏安法对性质进行了研究。由于大肠杆菌是生物活细胞,细胞内具有较多的酶可以对不同的物质进行识别。因此将其作为生物传感器的识别元件包埋在碳糊电极内制成传感器,可以分别对葡萄糖铅离子进行检测,并得出了大肠杆菌代谢葡萄糖的动力学曲线。根据大肠杆菌的有氧呼吸代谢释放出过氧化氢,以循环伏安法在-0.5V处出现阴极电流监测大肠杆菌代谢葡萄糖的动力学,呈指数函数,一阶速率常数为0.01638 min-1。大肠杆菌对铅离子代谢成对数关系,一阶速率常数为0.0293 min-1。大肠杆菌包埋在碳糊内制成的传感器具有长的工作寿命,70天后仍然保持较好的活性。依据循环伏安法监测大肠杆菌代谢葡萄糖的动力学,建立了电化学动力学方法测定溶液中的葡萄糖,峰电流到达最低点的时间与葡萄糖的浓度高斯函数关系。动力学曲线的特征时间的对数与葡萄糖浓度的对数呈较好的线性,为检测大肠杆菌代谢葡萄糖的过程提供了新方法。利用荧光光谱方法验证了大肠杆菌的有氧呼吸过程与氧气有较好的相关性,且代谢葡萄糖的过程呈线性关系。