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生物传感器及其应用【幸运28网站大全】

发布时间:2020-10-29    来源:幸运28网站大全54087

本文摘要:生物传感器是介于生命科学和信息科学之间的交叉学科。

生物传感器是介于生命科学和信息科学之间的交叉学科。生物传感器的第一个发明者出生于1962年。英国的克拉克利用不同物质与不同酶层再次反应的工作原理,在传统的离子选择电极上发现了具有生物功能和自由选择的同一种酶,从而包括了第一个生物传感器——酶电极。

生物传感器的研究在20世纪80年代全面展开,在过去的20年中发展迅速。它在食品工业、环境监测、烘焙工业和医药等领域得到了高度重视和广泛应用。

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目前,生物传感器已经进入研发阶段,出现了更多小型化、集成化、智能化、实用化的生物传感器和系统。我坚信,在不久的将来,生物传感器不会呈现出新的面貌。1工作原理和分类1.1工作原理传感器主要由信号检测器和信号转换器组成。它需要感知某种信号,并将这种信号转换成便于信息处理系统接收和处理的信号,如电信号和光信号。

生物传感器是一种利用生物分子观察生物反应信息的装置。换句话说,它将生物或生物物质分子的识别功能与信号转换器相结合,将生物反应引起的化学和物理变化转化为电信号和光信号。罗杰斯等人将生物传感器定义为由酶、微生物、抗体等生物识别单元组成的分析仪器。

结合物理转换器,将生物部分产生的信号转换成电化学信号、光学信号和声学信号进行检测。因此,任何生物传感器都有两个功能,即分子识别和信号切换。

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1.2主要分类生物传感器的分类方式有很多种,但根据生物和电子工程各自的分类,主要有以下两种方式。(1)根据生物传感器中信号检测器上的易碎物质,生物传感器与其他传感器的第二个唯一区别在于生物传感器的信号报警装置中所包含的易碎活体物质。

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这些脆性物质包括酶、微生物、动植物组织、细胞器、抗原和抗体等。根据脆性物质的不同,生物传感器可以分为酶传感器、微生物传感器、组织传感器、细胞器传感器和免疫系统传感器。

生物学家习惯于使用这种分类方法。(2)根据生物传感器信号转换器的分类,生物传感器中的信号转换器与传统转换器没有本质区别。例如,电化学电极、场效应晶体管、热敏电阻、光电器件和声学器件可以用作生物传感器中的信号转换器。据此,传感器分为电化学生物传感器、半导体生物传感器、热生物传感器、光度生物传感器和声学生物传感器。

电子工程师习惯于使用这种分类方法。当然,以上两种分类方法可以互相交叉。

例如,微生物传感器可以分为电化学微生物传感器和热微生物传感器。总之,生物传感器种类繁多,内容通用。随着科学技术的巨大发展,它们的内容将会丰富。

2研究现状及主要应用领域2.1生物传感器在食品工业中的应用食品分析还包括食品成分、食品添加剂、有害毒物、食品新鲜度的测量与分析。(1)食品成分分析在食品工业中,葡萄糖含量是取决于水果成熟度和贮藏寿命的最重要指标之一。所研制的酶电极生物传感器可用于分析白酒、苹果汁、果酱和蜂蜜中的葡萄糖。

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其他糖类,如啤酒和麦芽汁中的糖、麦芽糖,也有成熟的测量传感器。Niculescu等人开发了一种电流型生物传感器,可用于检测饮料中的乙醇含量。

这种生物传感器是通过在聚乙烯中挖掘出一种蛋白质乙醇脱氢酶来制备的,酶与聚合物的不同比例会影响生物传感器的性能。在目前的实验中,这种生物传感器可以通过lnM无限测量乙醇。


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