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常見問題

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生物傳感器技術(shù)發(fā)展前景

       概述:
       隨著生物科學(xué)、信息科學(xué)和材料科學(xué)發(fā)展成果的推動(dòng),生物傳感器技術(shù)飛速發(fā)展。但是,目前,生物傳感器的廣泛應(yīng)用仍面臨著一些困難,今后一段時(shí)間里,生物傳感器的研究工作將主要圍繞選擇活性強(qiáng)、選擇性高的生物傳感元件;提高信號(hào)檢測(cè)器的使用壽命;提高信號(hào)轉(zhuǎn)換器的使用壽命;生物響應(yīng)的穩(wěn)定性和生物傳感器的微型化、便攜式等問題??梢灶A(yù)見,未來的生物傳感器將具有以下特點(diǎn)。

       功能多樣化:
       未來的生物傳感器將進(jìn)一步涉及醫(yī)療保健、疾病診斷、食品檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、發(fā)酵工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。生物傳感器研究中的重要內(nèi)容之一就是研究能代替生物視覺、嗅覺、味覺、聽覺和觸覺等感覺器官的生物傳感器,這就是仿生傳感器,也稱為以生物系統(tǒng)為模型的生物傳感器。

       微型化:
       隨著微加工技術(shù)和納米技術(shù)的進(jìn)步,生物傳感器將不斷的微型化,各種便攜式生物傳感器的出現(xiàn)使人們?cè)诩抑羞M(jìn)行疾病診斷,在市場(chǎng)上直接檢測(cè)食品成為可能。

       智能化集成化:
       未來的生物傳感器必定與計(jì)算機(jī)緊密結(jié)合,自動(dòng)采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù),科學(xué)、準(zhǔn)確地提供結(jié)果,實(shí)現(xiàn)采樣、進(jìn)樣、結(jié)果一條龍,形成檢測(cè)的自動(dòng)化系統(tǒng)。同時(shí),芯片技術(shù)將愈加進(jìn)入傳感器,實(shí)現(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的集成化、一體化。

       低成本高靈敏度高穩(wěn)定性高壽命:
       生物傳感器技術(shù)的不斷進(jìn)步,必然要求不斷降低產(chǎn)品成本,提高靈敏度、穩(wěn)定性和壽命。這些特性的改善也會(huì)加速生物傳感器市場(chǎng)化,商品化的進(jìn)程。在不久的將來,生物傳感器會(huì)給人們的生活帶來巨大的變化,它具有廣闊的應(yīng)用前景,必將在市場(chǎng)上大放異彩。

       生物傳感器實(shí)用性:
       是生物體成分(酶、抗原、抗體、激素、DNA)或生物體本身(細(xì)胞、細(xì)胞器、組織),它們能特異地識(shí)別各種被測(cè)物質(zhì)并與之反應(yīng);后者主要有電化學(xué)電、離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管(ISFET)、熱敏電阻器、光電管、光纖、壓電晶體(PZ)等,其功能為將敏感元件感知的生物化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào)。
       生物傳感器按所用分子識(shí)別元件的不同,可分為酶?jìng)鞲衅鳌⑽⑸飩鞲衅?、組織傳感器、細(xì)胞器傳感器、免疫傳感器等;按信號(hào)轉(zhuǎn)換元件的不同,可分為電化學(xué)生物傳感器、半導(dǎo)體生物傳感器、測(cè)熱型生物傳感器、測(cè)光型生物傳感器、測(cè)聲型生物傳感器等;按對(duì)輸出電信號(hào)的不同測(cè)量方式,又可分為電位型生物傳感器、電流型生物傳感器和伏安型生物傳感器。微生物傳感器是生物傳感器的一個(gè)重要分支。1975 年Divies 制成了支微生物傳感器,由此開辟了生物傳感器發(fā)展的又一新領(lǐng)域。
       在不損壞微生物機(jī)能情況下,可將微生物固定在載體上制作出微生物傳感器。微生物傳感器與酶?jìng)鞲衅飨啾?,它有以下特點(diǎn):
       1. 微生物的菌株比分離提純酶的價(jià)格低得多,因而制成的傳感器便于推廣普及;
       2. 微生物細(xì)胞內(nèi)的酶在適當(dāng)環(huán)境下活性不易降低,因此微生物傳感器的壽命長(zhǎng);
       3. 即使微生物體內(nèi)的酶的催化活性已經(jīng)喪失,也可以因細(xì)胞的增殖使之再生;
       4. 對(duì)于需要輔助因子的復(fù)雜的連續(xù)反應(yīng),用微生物則易于完成。