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生物传感器的工作原理及分类

来源:发布时间:2014-12-10

  1、生物传感器的定义

  生物传感器是将具有分子识别能力的生物活性材料(如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)作为敏感元件,与物理换能器有机结合的一门交叉学科,是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法,也是物质分子水平的快速、微量分析方法。随着近代电子技术和生物工程的快速发展,生物传感器的数量和种类迅速增加。

生物传感器

  2、生物传感器的工作原理
  生物传感器由生物识别元件(bioreeePtor)和换能器(transdueer)两个部分组成。
  生物识别系统能将生物领域的信息,通常为分析物的浓度,转换为具有一定灵敏度的或物理输出信号;而传感器的换能器部分则负责把识别系统输出的信号进行转换,通过检测器进行检测。传感器的性能主要包括选择性、灵敏度、响应时间、可逆性和寿命等。
  具有分子识别功能的主要生物物质包括酶、抗原、抗体、微生物和动植物组织等。生物功能物质能够识别相应的生物分子,具有很高的选择性。例如辣根过氧化物酶能从多种分子的混合溶液中,高选择性地识别过氧化氢,并把它氧化为水或还原为氧气。例如葡萄糖氧化酶能从多种分子的混合溶液中,高选择性地识别葡萄糖,并把它氧化为葡萄糖酸内醋。
  3、生物传感器的分类
  生物传感器发展至今己有40多年,在基础研究、应用研究、新产品开发和商品化等各方面都取得了惊人的进展。这些生物传感器有不同的分类法,其中根据生物传感器中生物分子识别元件上的敏感物质分类,可将生物传感器分为酶生物传感器、微生物传感器、组织传感器、基因传感器、免疫传感器等。

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