關于傳感器在醫(yī)學上的應用

時間：2016-01-27

作者：東莞市南力測控設備有限公司

傳感器(biosensor)對生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號進行檢測的儀器。是由固定化的生物敏感材料作識別元件（包括酶、抗體、抗原、微生物、

細胞、組織、核酸等生物活性物質(zhì)）與適當?shù)睦砘瘬Q能器（如氧電極、光敏管、場效應管、壓電晶體等等）及信號放大裝置構(gòu)成的分析工具或系統(tǒng)。生物傳感器具有

接受器與轉(zhuǎn)換器的功能。

1967年S.J.烏普迪克等制出了一個生物傳感器葡萄糖傳感器。將葡萄糖氧化酶包含在聚丙烯酰胺膠體中加以固化，再將此膠體膜固定在隔膜氧電極的**

上，便制成了葡萄糖傳感器。當改用其他的酶或微生物等固化膜，便可制得檢測其對應物的其他傳感器。固定感受膜的方法有直接化學結(jié)合法；高分子載體法；高分

子膜結(jié)合法?，F(xiàn)已發(fā)展了*二代生物傳感器（微生物、*、酶*和細胞器傳感器

），研制和開發(fā)*三代生物傳感器，將生物技術和電子技術結(jié)合起來的場效應生物傳感器。

由于酶膜、線粒體電子傳遞系統(tǒng)粒子膜、微生物膜、抗原膜、抗體膜對生物物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)具有選擇性識別功能

，只對特定反應起催化活化作用，因此生物傳感器具有非常高的選擇性。缺點是生物固化膜不穩(wěn)定。生物傳感器涉及的是生物物質(zhì)，主要用于臨床診斷檢查、**時

實施監(jiān)控、發(fā)酵工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境和機器人等方面。

生物傳感器是用生物活性材料（酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜等）與物理化學換能器**結(jié)合的一門交叉學科，是發(fā)展生物技術**的一種**的

檢測方法與監(jiān)控方法，也是物質(zhì)分子水平的快速、微量分析方法。在未來21世紀知識經(jīng)濟發(fā)展中，生物傳感器技術必將是介于信息和生物技術之間的新增長點，在

國民經(jīng)濟中的臨床診斷、工業(yè)控制、食品和藥物分析（包括生物藥物研究開發(fā)）、環(huán)境保護以及生物技術、生物芯片等研究中有著廣泛的應用前景。

生物傳感器有以下共同的結(jié)構(gòu)：包括一種或數(shù)種相關生物活性材料（生物膜）及能把生物活性表達的信號轉(zhuǎn)換為電信號的物理或化學換能器（傳感器），二者組合在一起，用現(xiàn)代微電子和自動化儀表技術進行生物信號的再加工，構(gòu)成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統(tǒng)。

生物傳感器的原理：

待測物質(zhì)經(jīng)擴散作用進入生物活性材料，經(jīng)分子識別，發(fā)生生物學反應，產(chǎn)生的信息繼而被相應的物理或化學換能器轉(zhuǎn)變成可定量和可處理的電信號，再經(jīng)二次儀表放大并輸出，便可知道待測物濃度。

生物傳感器的特點：

（1）采用固定化生物活性物質(zhì)作催化劑，**昂貴的試劑可以重復多次使用，克服了過去酶法分析試劑費用高和化學分析繁瑣復雜的缺點。

（2）專一性強，只對特定的底物起反應，而且不受顏色、濁度的影響。

（3）分析速度快，可以在一分鐘得到結(jié)果。

（4）準確度高，一般相對誤差可以達到1％

（5）操作系統(tǒng)比較簡單，容易實現(xiàn)自動分析

（6）成本低，在連續(xù)使用時，每例測定僅需要幾分錢人民幣。

（7）有的生物傳感器能夠可靠地指示微生物培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)的供氧狀況和副產(chǎn)物的產(chǎn)生。在產(chǎn)控制中能得到許多復雜的物理化學傳感器綜合作用才能獲得的信息。同時它們還指明了增加產(chǎn)物得率的方向。

生物的種類：

（1）按照其感受器中所采用的生命物質(zhì)分類，可分為：微生物傳感器、*傳感器、組織傳感器、細胞傳感器、酶傳感器、DNA傳感器等。

（2）按照傳感器器件檢測的原理分類，可分為：熱敏生物傳感器、場效應管生物傳感器、壓電生物傳感器、光學生物傳感器、聲波道生物傳感器、酶電極生物傳感器、介體生物傳感器等。

（3）按照生物敏感物質(zhì)相互作用的類型分類，可分為親和型和代謝型兩種

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詞條
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