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您是否了解它的前世今生?

来源:发布时间:2017-07-19

不管是科学界还是医学界,都是离不开生物传感器的。目前来看,很多我们日常经常接触到的物品,也会使用到生物传感器的技术。前沿、未来感已成了生物传感器的标签,然而它首次出现在我们生活的世界竟然可以追溯到17世纪。那么,您是否了解它的前世今生?

生物传感器前世今生

生物传感器


英国煤矿工人率先发现了一个秘密:金丝雀对于瓦斯浓度的敏感性远远高于人类。于是当煤矿工人下井时,便常常随手携带一个装有活体金丝雀的鸟笼,以探测矿井中的氧气浓度是否充足,确保生命安全。这是人类历史上第一个气体传感器。

而现代生物传感器概念的提出,还只是半个多世纪以前的事。生物传感器之父Leland C.Clark于1956年早提出了氧电极生物传感器,基于其研究的葡萄糖传感器造福了数百万的糖尿病患者。

经过上世纪60年代兴起的专一性强且灵敏度高的酶法分析、基于离子选择性电极的无试剂分析、酶电极、微生物电极、测抗原的免疫传感器、热生物传感器、酶光纤传感器、压电晶体酶传感器等发明应用阶段,生物传感器的功能应用已拓展到活体测定、多指标测定、联机在线测定等领域,并在临床、发酵、食品、化工和环保等领域显示出极具潜力的应用前景。

近20年来,生物亲和传感器的技术取得突破,以表面等离子体和生物芯片为标志的生物传感器掀起第二场高潮。紧接着,微型生物传感器、纳米生物传感器、亲和生物传感器、杂合生物传感器以及生物芯片接踵而至。

经过半个多世纪的发展,关于生物传感器的定义基本形成,简单来说,生物传感器充当着一个接收器和转换器的角色。主要体现在以下三个方面:

首先,感受。提取出动植物发挥感知作用的生物材料,包括:生物组织、微生物、细胞器、酶、抗体、抗原、核酸、DNA等。实现生物材料或类生物材料的批量生产,反复利用,降低检测的难度和成本。

其次,观察。将生物材料感受到的持续、有规律的信息转换为人们可以理解的信息。

再次,反应。将信息通过光学、压电、电、温度、电磁等方式展示给人们,为人们的决策提供依据。

作为一个典型跨学科的交叉产物,生物传感融合了生命科学、分析、物理学和信息科学及相关技术,能够对所需探测的物质进行快速分析与追踪。从它身上,人类获得了极度的关注、了解与忠诚。

有了追踪式的“无缝”了解,技术才能捕捉人类需求,以便做出合理、有效的决策。如室内温度的调节,机器、设备、家具、交通工具的实时控制,收发邮件等工作事务的处理,还有买卖股票等行为。可以说,生物传感是实现智能化的第一步。

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