本文面向关节炎疾病诊断中的尿酸检测，针对涂覆在 TiO2–CeO2 纳米复合基质上的尿酸酶膜厚度选择问题建立了数学模型。模型基于反应-扩散方程和不可逆一级催化反应，描述尿酸在酶膜内扩散并被尿酸酶催化生成过氧化氢，过氧化氢在电极表面氧化产生电流的过程。通过数值计算，系统分析了酶层厚度对安培电流响应的影响，并给出在最大酶促速率范围内保持...
工程化蛋白生物传感器（基于 Förster 共振能量转移、膜转位或溶剂变色位移）与活细胞荧光显微镜结合，用于实时揭示胞内过程的动力学与空间定位。该应用稳步发展，但其是否普遍适用于定量测量仍不明确。为从定量角度分析生物传感器方法的缺陷，作者分析了简单反应-扩散模型。结果表明，尽管高亲和力分子识别可稳健检测荧光读数，但会引发两种不利效应...
本文对一种可产生化学放大信号的电化学生物传感器的工作过程进行数值建模。该传感器利用协同底物转化实现化学放大，用于测定高反应性电子受体底物 S2 的浓度。模型基于非稳态反应-扩散方程，包含三个区域：电极表面被透析膜固定的酶溶液层、覆盖酶层的透析膜以及按 Nernst 扩散层处理的外扩散层。采用有限差分法求解方程组，通过改变影响酶动力学...
光学倏逝波生物传感器已成为定量表征生物分子相互作用动力学特性的常用工具，但当传质过程影响检测动力学时，数据分析往往变得复杂。本文提出一种计算传输-动力学模型，用于分析传输受限的生物传感器数据。该模型描述典型生物传感器实验：可溶分析物在流动池中扩散，并与固定在换能器表面的受体结合；分析物传输由扩散方程描述，分析物-表面结合与解离动力学...