生物傳感器?生物傳感器就是對生物物質敏感并將其濃度轉換為電信號進行檢測的儀器。感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。通過介紹生物傳感器的分類及特點,讓大家都生物傳感器有個大致的了解。
根據生物傳感器中分子識別元件即敏感元件可分為五類:酶傳感器,微生物傳感器,細胞傳感器,組織傳感器和免疫傳感器。顯而易見,它采用的敏感元件都是比較特殊的,依次為酶、微生物個體、細胞器、動植物組織、抗原和抗體等物質。
根據生物傳感器的換能器即信號轉換器分類有:生物電極傳感器,半導體生物傳感器,光生物傳感器,熱生物傳感器,壓電晶體生物傳感器等,換能器依次為電化學電極、半導體、光電轉換器、熱敏電阻、壓電晶體等常用備件。
以被測目標與分子識別元件的相互作用方式進行分類有生物親和型生物傳感器、代謝型或催化型生物傳感器。
DNA生物傳感器原理是通過固定在傳感器或稱換能器探頭表面上的已知核苷酸序列的單鏈DNA分子和另一條互補的ss-DNA分子雜交,形成的雙鏈DNA會表現出一定的物理信號,最后由換能器反應出來。
生物體的分子識別系統具有其獨特的優點,使之成為生物化學傳感器重要的敏感材料。這主要表現在這幾個方面:(1)具有極佳的分子識別能力。這是自然界千萬年進化所產生的,遠非人工分子識別系統所能比擬的。自然界的萬物都是有著生物及功能,也是需要我們發一輩子去了解的功課。(2)隨著基因工程和蛋白質工程各方面的快速發展,使得研究者研發的生物體分子識別系統變得有市場價值,也在推動著分子傳感器研究的發展。所有說生物傳感器的研發對于這些功能,以后都可以直接獲得。(3)分子識別功能主要在分子納米級上得以體現,并具有催化、信息傳遞、遺傳信息控制等多種功能,是分子傳感器的優良模型和豐富的材料來源。
無論是基于電化學、光學或熱學等原理構成的不同類型的生物傳感器,其探頭均由兩個主要部分組成。一是對被測定的物質(底物)具有高選擇性的分子識別能力的膜所組成的“感受器”,二是能把在膜上進行的生物化學反應中消耗或生成的化學物質或產物的光和熱轉變為電信號的“換能器”。二者即可是同一器件,也可為不同器件。可以說他們是分開的,也可以說他們是密不可分的。最終目的都是通過傳感器表面的生物活性物質與樣品間的特殊生物反應以識別持測物質,并將其感知的信號轉變為可以觀測記錄的分析信號,讓一切變得更加清晰,更加明了。
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