生物传感器在环境监测中的应用
来源:发布时间:2014-12-25
生物传感器是一种精密的分析器件,它结合了一种生物或生物衍生敏感元件(如组织、微生物细胞、细胞器、细胞受体、酶、抗体、核酸等)与一只理化换能器(如电电极、光学检测元件、气敏电极、热敏电阻、场效应晶体管、压电晶体及表面等离子共振器件等),能够产生间断或连续的数字电信号,信号强度与被分析物含量成正比。
待测物质经扩散作用进入生物活性材料,经分子识别,发生生物学反应,产生的信息继而被相应的物理或转换器转变成可定量和可处理的电信号,再经二次仪表放大并输出,便可测得待测物含量。
生物传感器的分类
生物传感器的分类方法有很多种,按照其感受器中所采用的生命物质分为:微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、细胞传感器、酶传感器、DNA传感器等;按照传感器器件检测的原理分为:热敏生物传感器、场效应管生物传感器、压电生物传感器、光学生物传感器、声波道生物传感器、酶电极生物传感器、介体生物传感器等;按照生物敏感物质相互作用的类型分为:亲和型和代谢型两种。
生物传感器可对各种环境污染物进行监测,有体积小、简便、快速、灵敏度高、重现性好等优点,可原位在线分析,在环境监测中有十分广阔的应用前景。
生物传感器具有快速、低成本、高选择性、高灵敏度、操作简便、可在线或现场检测等特点,经过几十年的研究、改进,并与其他技术交叉结合,在环境监测领域中应用越来越受到人们的重视。
未来,生物传感器在环境监测领域中的发展趋势,将由单一功能向多功能发展,纳米生物传感器阵列或多种纳米生物传感器的集成,将是生物传感器的一个重要发展方向;集成多种技术,以提高监测效率,如碳纳米管技术与酶生物传感器的结合,提高了生物传感器的灵敏度并且结构简单、易于微型化、可批量生产,显示出了新型生物传感器优异的性能和巨大的生命力,进一步拓宽了在环境监测中的应用;加速从试验阶段走向商品化,向微型化、集成化、智能化方向发展。
相信在不久的将来,新一代低成本、高灵敏度及高稳定性生物传感器将在环境监测领域,发挥更大的作用。
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