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生物传感器的定义及功能

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-01-09  来源:传感器技术  浏览次数:38
核心提示:生物传感器是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件(包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)、适当的理化换能器(如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等)及信号放大装置构成的分析工具或系统。

人工智能已经真真切切地走进了我们的世界,可穿戴设备、智能感知的应用研究也将生物传感器推到了前台。

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生物传感器

生物传感器是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件(包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)、适当的理化换能器(如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等)及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。

生物传感器由分子识别部分(敏感元件)和转换部分(换能器)构成:

以分子识别部分去识别被测目标,是可以引起某种物理变化或化学变化的主要功能元件。分子识别部分是生物传感器选择性测定的基础。主要有酶、抗体、核酸、DNA、细胞受体和完整细胞等。

把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器),主要有电化学器件、光学器件、热敏器件、声波器件、压敏器件等。

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生物传感器原理图

各种生物传感器有以下共同的结构:包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器),二者组合在一起,用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工,构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。

生物传感器实现以下三个功能:

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


 
 
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