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2004 年6 月 郧阳师范高等专科学校学报 Jun. 2004 º¹第24 卷第3 期 Journal of Yunyang Teachers College Vol. 24 No. 3 生物传感器的应用和发展趋势 李业梅, 代 月 ( , 442700) [ ] . , . [] [ ] O646 [ ] A [ ] 1008 ) 6072( 2003) 03) 0042 ) 04 器则利用酶专一性和催化性, 在接近中性和室温 1 条件下对酶作用的底物进行检测, 它检测的是整 Gronow 将生物传感器定义为/ 一种含有固定 个反应动力学过程的总效应 3. 根据生物传感器 化生物物质( 如酶 抗体 全细胞 细胞器或其联合 中生物分子识别元件上的敏感物质可分为: 酶传 体) 并与一种合适的换能器紧密结合的分析工具 感器 微生物传感器 组织传感器 基因传感器和 或系统, 它可以将生化信号转化为数量化的电信 免疫传感器等 4. 根据生物传感器的信号转换器 号0 . 生物传感器一般由两个主要部分组成: 一是 类型可分为: 电极式 热敏电阻式 离子场效应晶 生物分子识别元件( 感受器) , 是具有分子识别能 体管式 压电晶体式 表面声波式和光纤式等. 力的生物活性物质( 如酶 抗体 组织切片 细胞 无论是基于电化学 光学 热学还是压电晶体 细胞器 细胞膜 核酸 有机物分子等) 二是信号 等不同类型的生物传感器, 其基本原理都是将感 转换器( 换能器) , 主要有电化学电极 光学检测元 应器上进行生化反应中消耗和生成的化学物质或 件 热敏电阻 场效应晶体管 压电石英晶体及表 产生的光热等通过转换器变为电信号, 最后把所 面等离子共振器件等. 当待测物与分子识别元件 得的电信号经过电子技术处理后在仪器上显示或 特异性结合后, 所产生的复合物通过信号转换器 记录下来. 转变为可以输出的电信号 光信号等, 从而达到分 2 析检测的目的. 生物传感器可以从以下几个角度来进行分 生物传感器的高度自动化 微型化与集成化, 类: 1. Wolfbeis 认为生物传感器和化学传感器一 减少了对使用者环境和技术的要求, 适合野外现 样, 都是基于电化学或光学传感的原理, 原则上可 场分析的需求, 在生物医学 环境监测 食品 医药 分为电化学式和光学式两大类. 其中电化学式包 及军事医学等领域有着重要应用价值. 括电位式 电流式和电导式, 光学式包括吸光式 2. 1 [ 1] 反光式和发光式 2. 根据传感器输出信号的产生 2. 1. 1 方式可分为: 生物亲和型 代谢型和催化型. 生物 生物传感器可实时检测生物大分子之间相互 亲和型生物传感器利用抗原与抗体间专一性识别 作用. 借助于这一技术动态观察抗原 抗体之间结 或键合性质来对抗原 半抗原或抗体进行检测, 它 合与解离的平衡关系, 可较为准确地测定抗体的 检测的是热力学平衡的结果. 而催化型生物传感 亲和力及识别抗原表位, 帮助人们了解单克隆抗