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生物传感器发展现状
 生物传感器 2018-05-10 11:18:46

  生物传感器,是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件、适当的理化换能器及信号放大装置构成的分析工具或系统。以下对生物传感器发展现状进行分析。

  作为一门在生命科学和信息科学之间发展起来的一门交叉学科,生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。随着社会的进一步信息化,生物传感器必将获得越来越广泛的应用。

  生物传感器是一种可以获取并处理信息的特殊装置,如人体的感觉器官就是一套完美的传感系统通过眼、耳、皮肤来感知外界的光、声、温度、压力等物理信息,通过鼻、舌感知气味和味道这样的化学刺激。而生物传感器是一类特殊的传感器,它以生物活性单元(如酶、抗体、核酸、细胞等)作为生物敏感单元,对目标测物具有高度选择性的检测器。

  生物传感器在个个行业的应用

  一、医学检验

  医学检验是现代医学的一个重要组成部分,传统的检验方法操作过程繁琐,周期长,不能够满足临床医学的需要,而生物传感器为建立快速检验提供了可能,利用生物传感器的高度选择性的生物敏感基元,可以高效快速得检测体液中的各种化学成分,比如乳酸、尿酸、谷氨酸以及很多致癌的物质,在民用中可以为疾病的预防和医生的诊断提供依据,比如使用比较频繁的基因传感器中的DNA传感器可以快速对结核杆菌、艾滋病毒进行快速检测,在各大医院已经普遍推广和使用。由于可以快速测量出细菌和病毒,在军事医学领域也可以防御生化武器的侵袭。

  二、 环境检测

  环保问题我是我国一个引起关注比较重要的领域,环境的保护涉及的方面很多,比如酸雨检测、农药残留检测,水体的安全、大气污染物检测等等,目前有大量的生物传感器被投入到大气和水体污染物的检测中,快速得到检测结果并且能够实施防御和改进的措施。

  三、微生物细胞总数的测定

  在发酵控制方面,一直需要直接测定细胞数目的简单而连续的方法。人们发现在阳极表面,细菌可以直接被氧化并产生电流。这种电化学系统已应用于细胞数目的测定,其结果与传统的菌斑计数法测细胞数是相同的[1]。

  四、代谢试验的鉴定

  传统的微生物代谢类型的鉴定都是根据微生物在某种培养基上的生长情况进行的。这些实验方法需要较长的培养时间和专门的技术。微生物对底物的同化作用可以通过其呼吸活性进行测定。用氧电极可以直接测量微生物的呼吸活性。因此,可以用微生物传感器来测定微生物的代谢特征。这个系统已用于微生物的简单鉴定、微生物培养基的选择、微生物酶活性的测定、废水中可被生物降解的物质估计、用于废水处理的微生物选择、活性污泥的同化作用试验、生物降解物的确定、微生物的保存方法选择等。

  生物传感器展望

  经过40年的发展,目前已经出现了各种类型的生物传感器,但是由于生物活性物质的不稳定性等缺点,造成生物传感器的重现性和稳定性还较差,目前进入应用阶段的生物传感器还不是很多,所以该技术尚处于起步阶段。但是随着生物学、微电子学等学科的飞速发展,生物传感器也必然会得到极大的发展。由此可以预见未来生物传感器将具有以下特点:功能多样化、体积小型化、智能化与集成化、低成本、高灵敏度、高稳定性和高寿命。

  随着固定化技术的进一步完善,随着人们对生物体认识的不断深入,生物传感器必将在市场上开辟出一片新的天地,未来一定会有更大的影响力和社会渗透度并且在国民经济和社会发展中起到更重要的作用。以上就是笔者给您分析的生物传感器发展现状了。

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