生物传感器的主要原理及应用英文

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生物传感器原理(biosensor)

生物传感器原理(biosensor)
生物传感器(biosensor)
生物传感器是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。

生物传感器具有接受器与转换器的功能。

由于酶膜、线粒体电子传递系统粒子膜、微生物膜、抗原膜、抗体膜对生物物质的分子结构具有选择性识别功能，只对特定反应起催化活化作用，因此生物传感器具有非常高的选择性。

缺点是生物固化膜不稳定。

生物传感器涉及的是生物物质，主要用于临床诊断检查、治疗时实施监控、发酵工业、食品工业、环境和机器人等方面。

生物传感器是用生物活性材料（酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等）与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法，也是物质分子水平的快速、微量分析方法。

在未来21世纪知识经济发展中，生物传感器技术必将是介于信息和生物技术之间的新增长点，在国民经济中的临床诊断、工业控制、食品和药物分析（包括生物药物研究开发）、环境保护以及生物技术、生物芯片等研究中有着广泛的应用前景。

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

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华东台湾
华中
华南
生物传感器在全国应用地理分布
（一）生物传感器在发酵工业应用
1、发酵中葡萄糖测定
★过去用还原糖方法只能近似地估计葡萄糖的变化； ★现在提供了快速而准确的固定化酶的测定方法； ★发酵中可根据糖消耗确定微生物的生长速率，随时与产物的产生一起估算转化率，确定补料效果和及时判断发酵结束的时间。
二、吸取样品后
准确地吸取25微升(错一格的误差是4%!)标准液或稀释好的样品后，要用吸水纸擦拭掉针尖外多余的样品(滤纸包住针体，快速下抹，注意不要碰到针尖，以防吸出针管内的液体)
三、进样
把进样针针尖对准仪器面板中部的反应池顶部的进样帽的中间，完全插入进样针后，要迅速地把样品完全推入反应池内，然后拔出进样针。进样操作有一个熟练过程。
生物传感器20多年来发展迅速, 在食品工业、环境监测、发酵工
业、医学等方面得到了高度重视
和广泛应用。
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东北
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华北
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西部
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德国研发的环境废水BOD分析仪
手掌型葡萄糖(glucose)分析仪
二、生物传感器的基本概念
生物传感器是由固定化的具有分子识别功能的生物材料、
换能器和信号处理放大装置

生物传感器

(2)军事医学
军事医学中，对生物毒素的及时快速检测是防御生化武器的有效措施。生物传感器已应用于监测多种细菌、病毒及其毒素，如鼠疫耶尔森菌、肉毒杆菌类毒素等。此外，在法医学中，生物传感器可用作DNA鉴定和亲子认证等。
我国生物传感器领域的主要研究机构
我国生物传感器领域的主要研究机构
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生物传感器

生物传感器(biosensor)：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与适当的理化换能器及信号放大装置构成的分析工具或系统
1962年，Clark教授 → 酶电极
1967年，Updike，Hicks → 酶传感器
1975年，C.Divis 提出用完整的微生物活细胞取代纯酶制作的传感器
• 生物亲合型生物传感器（affinitybiosensor）
4.1 速度快，成本低采用固定化酶膜作为分析工具, 酶法分析试剂可以反复使用数千次, 其分析成本大大降低，分析速度快, 不到20s可以获得准确的分析结果 4.2 专一性强生物传感器只对特定的底物起反应,而且不受颜色和浊度的影响, 因此一般不需要进行样品的预处理, 干扰少
(3) 农药残留量分析近年来，人们对食品中的农药残留问题越来越重视，各国政府也不断加强对食品中的农药残留的检测工作。 Yamazaki等人发明了一种使用人造酶测定有机磷杀虫剂的电流式生物传感器，可用于检测果蔬表面有机磷农药。
(4) 微生物和毒素的检验食品中病原性微生物的存在会给消费者的健康带来极大的危害，食品中毒素不仅种类很多而且毒性大，大多有致癌、致畸、致突变作用，因此，加强对食品中的病原性微生物及毒素的检测至关重要。一种快速灵敏的免疫生物传感器可以用于测量牛奶中双氢除虫菌素的残余物，它是基于细胞质基因组的反应，通过光学系统传输信号。已达到的检测极限为16.2 ng/ml。一天可以检测20个牛奶样品。

生物传感器

6.1 生物传感器的原理
分子印迹传感器
原理:将所研究的目标分子作为模板分子，选择在官能团和空间结构上与之相匹配的功能单体，让两者间发生共价作用或非共价作用(一般指氢键、静电引力、范德华力、离子交换、疏水作用、金属螯合及空间位阻效应等)，再加入交联剂通过热聚合或光聚合，在引发剂和致孔剂的诱发下产生聚合反应，从而形成包裹有目标分子的高聚物，即分子印迹聚合物。随后，利用物理或化学方法，将目标分子从聚合物内部洗脱出来，以此获得具有与目标分子形状相同且官能团位置。
6.2 生物传感器快速检测技术的构建
6.2.2 生物传感器固定化技术 6.2.2.1 生物元件的固定方法
针对不同的生物敏感元件，选择合适的固定化方法来实现敏感元件与载体的有机结合，可以获得较好的固定效果，并保持敏感元件的生物活性，以此使生物传感器具有较好的灵敏度、稳定性以及在不同测试环境的使用性。
6.1 生物传感器的原理
细胞生物传感器与生物组织传感器
细胞生物传感器
细胞传感器工作原理为当活细胞与病原体或毒素特异性结合后，产生的信息如阻抗特性、胞外离子浓度、胞外电位信号等改变，通过换能器转换为可处理信号，从而定性定量的检测病原体或毒素的性质。
生物组织传感器
生物组织传感器基本原理为生物组织中酶的催化反应，相比于传统的酶传感器其具有酶活性高，稳定性好和生物材料易于获取等优点但是存在特异性不高、重现性不太好、响应时间较长及使用寿命较短等问题。
生物传感器快速检测技术
目录
6.1 生物传感器原理 6.2 生物传感器快速检测技术的构建 6.3 生物传感器快速检测技术的应用现状 6.4 生物传感器发展趋势
6.1 生物传感器的原理
什么是传感器？

纳米酶的生物传感应用

纳米酶的生物传感应用（中英文实用版）Title: Biosensing Applications of Nano-Enzymes标题：纳米酶的生物传感应用anomaterials have received significant attention in recent years for their unique properties and potential applications in various fields.One such area is biosensing, where nanomaterials have been extensively explored for their ability to detect and monitor biological analytes with high sensitivity and specificity.Among the various nanomaterials used in biosensing, nano-enzymes have emerged as a promising candidate due to their excellent catalytic activity, stability, and ease of modification.纳米材料近年来因其独特的性质和在各个领域的潜在应用而受到了广泛关注。

其中一个领域就是生物传感，纳米材料已被广泛探索用于以高灵敏度和特异性检测和监测生物分析物。

在用于生物传感的各种纳米材料中，纳米酶因其卓越的催化活性、稳定性和易于修饰的特性而脱颖而出。

ano-enzymes are enzymes that have been confined to nanoscale dimensions, either by chemical synthesis or through the encapsulation of enzymes within nanoparticles.This confinement not only enhances their catalytic activity but also alters their binding characteristics, leading to improved biosensing performance.The high surface-to-volume ratio of nanomaterials further allows for efficient immobilization of enzymes, resulting in enhanced sensitivity and stability of the biosensors.纳米酶是将酶限制在纳米尺度的维度上，这可以通过化学合成或通过将酶封装在纳米颗粒中来实现。

生物传感器的工作原理

生物传感器的工作原理
生物传感器的工作原理是基于生物分子与传感器之间的特定相互作用。

以下是一个常见的生物传感器的工作原理示例：
1. 生物识别：生物传感器通常通过识别目标生物分子（如蛋白质、DNA、RNA等）来实现传感功能。

这可以通过生物分子
与传感器之间的特定配对或结合来实现，例如抗体与抗原的结合。

2. 信号转换：一旦目标生物分子与传感器结合，生物传感器会将这种结合事件转化为可检测的信号。

这些信号可以是光学、电学、热学或其他形式的信号。

转换方式取决于传感器的类型和设备设计。

3. 检测与测量：转换后的信号会被生物传感器的检测部件测量。

检测部件可以是光学传感器、电化学传感器、压力传感器等，具体取决于传感器的类型。

4. 数据处理与分析：测量到的信号会经过数据处理与分析来获得有关目标生物分子的相关信息。

这可能包括浓度、活性、特定序列等。

值得注意的是，生物传感器的工作原理可以因传感器类型和应用领域的不同而有所不同。

一些生物传感器可以实时监测目标生物分子的变化，而另一些则需要样品预处理或标记技术来增强检测灵敏度。

生物传感器原理

由固定化的生物敏感材料固定化的生物敏感材料作识别元件固定化的生物敏感材料包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织能器
如：氧电极氧电极、光敏管、场效应管、压氧电极电晶体等等
(biosensor)
信号放大装置
生物传感器的发展历程
第一阶段第二阶段第三阶段
低成本高灵敏度高稳定性高寿命
这些特性的改善会加速生物传感器市场化，商品化的进程。这些特性的改善会加速生物传感器市场化，商品化的进程。
谢谢观看
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生物毒素检测农药检测药物检测
Yamazaki等利用MIP方法制备了一种电 Yamazaki等利用MIP方法制备了一种电等利用MIP 流型有机磷酸三酯杀虫剂传感器；流型有机磷酸三酯杀虫剂传感器；
Kriz和Mosbach用琼脂糖固定分子印迹聚 Kriz和Mosbach用琼脂糖固定分子印迹聚合物制作了竞争性电流型吗啡传感器；合物制作了竞争性电流型吗啡传感器；
智能化集成化
未来的生物传感器必定与计算机紧密结合，自动采集数据、处理数据，未来的生物传感器必定与计算机紧密结合，自动采集数据、处理数据，更科学、更准确地提供结果，实现采样、进样、结果一条龙，科学、更准确地提供结果，实现采样、进样、结果一条龙，形成检测的自动化系统。同时，芯片技术将愈加进入传感器，实现检测系统的集成化、一体化。系统。同时，芯片技术将愈加进入传感器，实现检测系统的集成化、一体化。
分析物经扩散进入敏感层，与MIP特异结合，分析物经扩散进入敏感层， MIP特异结合，特异结合发生物理或化学变化，发生物理或化学变化，经过换能器转换成可检测信号，完成传感器过程。测信号，完成传感器过程。
分子印迹传感器的应用

13生物传感器ppt学习资料

位，通常可采用三用于电流测量的三电极测量体系
电极测量体系如图所示。
电解回路由工作电极和对电极构成，电位的测量和控制由参比电极与工作电极回路实现。测量时采用线性扫描法、恒电位法等方式，测量的电流信号与发生电极氧化（或还原）的物质浓度相关。
生物传感器中常涉及用电流法测量O2、H2O2等其他活性物质浓度。
生物传感器是一类特殊的化学传感器，它是以生物活性单元(如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜、微生物、细胞等)作为识别元件，将生化反应转变成可定量的物理、化学信号，从而能够进行生命物质和化学物质检测和监控的装置。
生物传感器的发展史(1)
• 最先问世的生物传感器是酶电极， Clark和Lyons最先提出组成酶电极的设想。
固体电极的相间电位
（2）液体接界电位（浓差电位）
其产生的条件是相互接触的两液存在浓差梯度，同时扩散的离子其淌度不同。界面两侧HCl 浓度不同，左侧的 H+和Cl-不断向右侧扩散，同时由于 H+的淌度比Cl-淌度大，最终界面右侧将分布过剩正电荷，左侧有相应的负电荷，形成了液体接界电位。
④可在同一硅片上集成多种传感器，对样品中不同成分同时进行测量分析。
FET的应用：
离子敏场效应晶体管可作为酶（水解酶）、微生物传感器中的信号转换器。
3.热敏电阻型信号转换器
热敏电阻是由铁、镍、钴、钛等金属氧化物构成的半导体。从外形上分类有珠型、片型、棒型、厚膜型、薄膜型与触点型等。凡有生物体反应的地方，大都可观察到放热或吸热反应的热量变化（焓变化）。
将生物活性物质如酶固定在栅极氢离子敏感膜（SiO2水化层）表面，样品溶液中的待测底物扩散进入酶膜。假设是检测酶催化后的产物（反应速率取决于底物浓度），产物向离子选择性膜扩散的分子浓度不断积累增加，并在酶膜和离子选择性膜界面达到衡定。

生物传感器的原理和应用

石英晶体电极及表面固定和检测
谢谢！
汇报完毕
谢谢指导！
让我们一起努力，把最好的教育献给我们的孩子！
– 其一,利用微生物体内含有的酶(单一酶或复合酶)系来识别分子,这种类型与酶电极类似; – 其二,利用微生物对有机物的同化作用,通过检测其呼吸活性(摄氧量)的提高,即通过氧电极测量体系中氧的减少间接测定有机物的浓度; – 其三,通过测定电极敏感的代谢产物间接测定一些能被厌氧微生物所同化的有机物。
热生物传感器
酶传感器
酶传感器的类型
热光测定物质热敏电阻传感器光纤传感器
H正离子透气膜氧气过氧化氢氨气二氧化碳酶膜
电位（电极）电流（场效应管）
铂阴电极铂阳电极
电流测量电极电位测量
氢正离子敏感膜
应用举例：葡萄糖传感器
工作原理
葡萄糖氧化酶（ＧＯＤ）
葡萄糖+H2O＋Ｏ２――――――→葡萄糖酸＋Ｈ２Ｏ２
电化学ＤＮＡ传感器
• 电化学DNA传感器是利用单链DNA (ssDNA) 或基因探针作为敏感元件固定在固体电极表面,加上识别杂交信息的电活性指示剂(称为杂交指示剂)共同构成的检测特定基因的装置。 • 其工作原理是利用固定在电极表面的某一特定序列的 ssDNA与溶液中的同源序列的特异识别作用(分子杂交)形成双链DNA(dsDNA)(电极表面性质改变),同时借助一能识别ssDNA和dsDNA的杂交指示剂的电流响应信号的改变来达到检测基因的目的。
• 2.热电传感器
热电传感器是利用热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化的原理制成的，如各种家用电器（空调、冰箱、热水器、饮水机、电饭煲等）的温度控制、火警报警器、恒温箱等。
• 3.光电传感器

生物传感器的工作原理

生物传感器的工作原理生物传感器是一种能够利用生物分子与物理或化学传感器相结合的设备，用于检测生物体内或周围环境中的特定生物分子或生物过程的变化。

生物传感器的工作原理主要基于生物分子的识别和信号转换，它可以应用于医学诊断、食品安全监测、环境污染监测等领域，具有广阔的应用前景。

生物传感器的工作原理涉及到生物分子的识别和信号转换两个关键步骤。

首先，生物传感器需要能够识别目标生物分子，这通常通过生物分子与传感器上的生物识别元素（如抗体、酶、核酸等）的特异性结合来实现。

这种特异性结合可以使传感器对目标生物分子具有高度的选择性和灵敏性，从而实现对目标生物分子的准确检测。

其次，生物传感器需要将生物分子的识别转化为可测量的信号。

这一步骤通常通过生物识别元素与传感器信号转换元件（如电化学传感器、光学传感器等）的相互作用来实现。

生物识别元素与信号转换元件的相互作用可以引起信号的变化，这种变化可以被测量和记录下来，从而实现对目标生物分子的定量或定性分析。

生物传感器的工作原理可以分为直接检测和间接检测两种方式。

直接检测是指生物传感器直接检测目标生物分子的存在或浓度，通常通过生物识别元素与目标生物分子的特异性结合来实现。

而间接检测则是指生物传感器通过检测目标生物分子引起的生物过程或信号变化来间接反映目标生物分子的存在或浓度，通常通过生物识别元素与目标生物分子的相互作用引起的信号变化来实现。

生物传感器的工作原理还涉及到信号放大和数据处理等技术。

信号放大可以提高生物传感器的灵敏度和检测范围，从而实现对低浓度目标生物分子的检测。

数据处理则可以将生物传感器采集到的信号转化为可视化的结果，如图形、数字或报告，从而为用户提供准确的检测结果和分析。

总之，生物传感器的工作原理基于生物分子的识别和信号转换，通过生物识别元素与信号转换元件的相互作用来实现对目标生物分子的检测。

生物传感器在医学、食品安全、环境监测等领域具有重要的应用价值，其工作原理的深入理解和技术的不断创新将推动生物传感器技术的发展和应用。

生物传感器概述及应用

膜或电极电荷状态的变化
膜电位法、电极电位法
质量变化
压电元件法
阻抗变化
电导率法
热变化（热效应）
热敏电阻法
光谱特性变化（光效应）
光纤和光电倍增管
将识别元件上进行的生化反应中消耗或生成的化学物质，或产生的光或热等转换为可用信号，并呈现一定的比例关系。
感受器是生物传感器的心脏。制备分两方面工作，一是选择最佳载体材料（需活化）；二是在载体表面固定化亲和配基（非共价和共价）换能器感知固定化配基与待测物结合产生的微小变化，其质量好坏决定了传感器的灵敏度。
酶具有识别特定分子的能力
1962年，
酶与电极结合起来测定酶的底物
固定化葡萄糖氧化酶（GOD）＋氧电极
葡萄糖电极
196
1956, L.C. Clark : oxygen electrode 1962, L.C. Clark : biosensor concept (electrochemical sensor + enzyme transducers as membrane = enzyme electrode)
oxygen electrode enzyme electrode
酶辅酶维生素抗原抗体
生物功能膜（酶、微生物、细胞器、组织、细胞、抗原、抗体）
待测物质
扩散作用
固定化生物敏感膜层
分子识别
生物学反应
电信号
换能器
生物传感器的分子识别元件
分子识别元件
生物活性单元
酶膜
各种酶类
微生物传感器可用于测量发酵工业中的原材料和代谢产物。还用于微生物细胞数目的测定。利用这种电化学微生物细胞数传感器可以实现菌体浓度连续、在线的测定。

生物传感器的原理与应用

自1967年世界上第一支酶电极问世以来,生物传感器技术作为融合了生物、化学、物理、医学、电子技术和控制技术等的新技术,在过去40多年里,得到了充分的发展和广泛的应用,目前,生物传感器的选择性高、灵敏度高和可连续测定等,成为医学行业、生物工程、食品工业和环境污染物检测等诸多行业重要的检测和监控设备。

1 生物传感器原理生物传感器是一种以生物活性物质如酶、蛋白质、微生物、DNA及生物膜等作为敏感元件与适当的物理或化学转换器有机结合而组成的分析检测装置。

其工作原理[1]如下:待测物质经扩散作用进入分子识别元件(生物活性材料) ,经分子识别作用与分子识别元件特异性结合,发生生物化学反应, 产生的生物学信息通过相应的信号转换元件转换为可以定量处理的光信号或电信号,再经电子测量仪的放大、处理和输出,即实现分析检测的目标。

如图1所示,生物物传感器具有接受器与转换器的功能,由分子识别元件、转换器和信号放大装置组成。

其中分子识别元件即固定化的生物敏感材料或者生物敏感膜,主要包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸和高分子聚合物等;转换器的作用在于将各种生物的、化学的和物理的信息转换成电信号。

微电子学和传感器技术的不断发展为检测生物学反应过程产生的信息提供了丰富的手段,常见的转换器有氧电极、光敏管、场效应管和压电晶体等。

生物传感器存在多种分类方式。

(1)是按照生物活性物质实施分类,主要可以划分成酶传感器、微生物传感器、组织传感器、免疫传感器、细胞传感器以及DNA传感器等;(2)是按照具体检测原理进行划分,可以划分成光学生物传感器、压电传感器以及电化学传感器等;(3)是根据相应的生物敏感物质之间的作用类型实施分类,主要可以划分成亲和型与代谢型;(4)是按照所监测到的生物量、物理量以及化学量情况,将其划分成胰岛素传感器、热传感器以及光传感器等。

从生物传感器的具体特点进行分析,具体情况如下。

(1)生物传感器的速度相对较快,且成本较低。

生物传感器

膜状生物活性材ห้องสมุดไป่ตู้料
离子或气体扩散
敏感膜
非电量物质
转换元件
电信号
生物电极原理示意图
记录仪
数据处理
测量和放大装置
生物传感器通常以敏感膜的类型或换能器的类型为分类依据。
分子识别元件分类法酶传感器
器件分类法光生物传感器热生物传感器声波生物传感器电导/阻抗生物传感器电化学生物传感器半导体生物传感器
2、生物传感器的基本组成
敏感膜（分子识别原件）、换能器（传送和转换）和信号处理器
①多样性。根据生物反应的特异性和多样性，理论上可以制成测定所有生物物质的酶传感器。 ②无分析试剂。除缓冲液以外，大多数酶传感器不需要添加其他分析试剂。 ③测定过程简单迅速。 ④可以重复使用、连续使用，也可以一次性使用。 ⑤准确度和灵敏度高，一般相对误差不超过1％。 ⑥分析成本远低于大型分析仪器，便于推广普及。
无论何种类型的生物传感器，其探头均由两个主要部分组成，一是感应器，它是由对被测定的物质（底物）具有高选择性分子识别功能的膜构成。二是转换器，它能把膜上进行的生化反应中消耗或生成的化学物质，或产生的光、热等转变成电信号，最后把所得的电信号经过电子技术的处理后，在仪器上显示或记录下来。
待测分析物
免疫传感器
组织传感器细胞传感器核酸传感器微生物传感器
分子印迹生物传感器
悬臂梁生物传感器
酶传感器的结构
1、定义
生物传感器（ biosensor ）是一类分析器件，它将一种生物材料（如组织、微生物细胞、细胞器、细胞受体、酶、抗体、核酸等）、或生物衍生材料、或生物模拟材料，与物理化学传感器或传感微系统密切结合或联系起来，行使其分析功能，这种换能器或微系统可以是光学的、电化学、热学的、压电的或磁学的。

生物传感器原理及应用

Chapter １生物传感器（Biosensors）☐ 1.1 Generalization（概述）☐ 1.2 Principle （基本原理）☐ 1.3 Classification（分类）☐ 1.4 Application（应用）1.2 生物传感器工作原理被测对象生物敏感膜（分子识别感受器）电信号换能器物理、化学反应化学物质力热光声...图16-1 生物传感器原理图BIOSENSORS1.2 生物传感器原理无论是基于电化学、光学、热学或压电晶体等不同类型的生物传感器，其探头均由两个主要部分组成，一是感应器，它是由对被测定的物质（底物）具有高选择性分子识别功能的膜构成。

二是转换器，它能把膜上进行的生化反应中消耗或生成的化学物质，或产生的光、热等转变成电信号，最后把所得的电信号经过电子技术的处理后，在仪器上显示或记录下来。

换能器（T r a n s d u c e r ）感受器（R e c e p t o r ）= 分析物（Analyte ）溶液（Solution ）选择性膜（Thin selective membrane ）识别元件（Recognition ）生物传感器工作机理测量信号（Measurable Signal ）BIOSENSORS（1）将化学变化转变成电信号酶传感器为例,酶催化特定底物发生化学反应,从而使特定生成物的量有所增减。

用能把这类物质的量的改变转换为电信号的装置和固定化酶耦合,即组成酶传感器.常用转换装置有氧电极、过氧化氢。

（2）将热变化转换成电信号固定化的生物材料与相应的被测物作用时常伴有热的变化.例如大多数酶反应的热焓变化量在25-100kJ/mol的范围.这类生物传感器的工作原理是把反应的热效应借热敏电阻转换为阻值的变化,后者通过有放大器的电桥输入到记录仪中.（3）将光信号转变为电信号例如，过氧化氢酶,能催化过氧化氢/鲁米诺体系发光,因此如设法将过氧化氢酶膜附着在光纤或光敏二极管的前端,再和光电流测定装置相连,即可测定过氧化氢含量。

生物传感器的原理及应用

生物传感器的原理及应用摘要: 随着信息技术与生物工程技术的发展，生物传感器得到了极为迅速的发展，当今各发达国家都把生物传感器列为21世纪的关键技术，给予高度的重视。

生物传感器不仅广泛用于传统医学领域，推动医学发展，而且还在空间生命科学、食品工业、环境监测和军事等领域广泛应用。

关键词:生物传感器；原理；应用；发展Abstract: As information technology and biological engineering technology, bio-sensors has been very rapid development，today's developed countries regard the biosensor technology as the key to the 21st century, given a high priority. Biosensors are widely used in traditional medicine not only to promote the development of medicine, but also in space life science, food industry, environmental monitoring and widely used in military and other fields.Keyword s: biosensor; principle; application; development目录一. 引言 (4)二. 生物传感器的原理 (4)三. 生物传感器的应用 (5)3.1.生物传感器在医学领域的应用 (5)3.1.1. 基于中医针灸针的传感针 (5)3.1.2.生物芯片 (5)3.1.3.生物传感器的临床应用 (5)3.2.生物传感器在非传统医学领域的应用 (6)3.2.1．在空间生命科学发展中的应用 (6)3.2.2．在环境监测中的应用 (6)3.2.3．在食品工程中的应用 (6)3.2.4．在军事领域的应用 (6)四. 生物传感器的未来 (7)五. 结束语 (7)六. 参考文献 (7)一.引言生物传感器是生物技术群的一个领域，也是典型的多学科交叉生长点，涉及到生命科学、物理、化学、信息科学等众多学科和技术。

生物传感器检测原理、类型

③ 酶催化一般在温和条件下进行由于酶是蛋白质，极端的环境条件(如高温、酸碱)容易使酶失活。 ④ 有些酶(如脱氢酶)需要辅酶或辅基若从酶蛋白分子中除去辅助成分，则酶不表现催化活性。 ⑤ 酶在体内的活力常常受多种方式调控包括基因水平调控、反馈调节、激素控制、酶原激活等。 ⑥ 酶促反应产生的信息变化有多种形式，如热、光、电、离子化学等。
3.1 酶及酶反应
2）酶的蛋白质性质
酶是蛋白质，这一结论最早由sumner提出，他在1926年首次从刀豆中提取了脲酶结晶，并证明这个结晶具有蛋白质的一切性质。以后人们又陆续获得了多种结晶酶，在已经鉴定的2000余种酶中，多数已被结晶或纯化，检索SIGMA目录，作为商品出售的酶已经达 400多种。证明酶是蛋白质有4点依据： ① 蛋白质是氨基酸组成的，而酶的水解产物都是氨基酸，即酶是由氨基酸组成的。 ② 酶具有蛋白质所具有的颜色反应，如双缩脲反应、茚三酮反应、乙醛酸反应等。 ③ 一切能使蛋白质变性的因素，如热、酸、碱、紫外线等，同样可以使酶变性失活。 ④ 酶同样具有蛋白质所具有的大分子性质，如不能透过半透膜，可以电泳，并有一定等电点。
催化C-C、C-O、C-N或C=S键裂解或缩合，其代表反应式为：
如脱羧酶、碳酸酐酶等。
(5) 异构酶类(isomerases)
催化异构化反应，使底物分子内发生重排，一般反应式为：
这类酶包括消旋酶(如L-氨基酸转变成D-氨基酸)、变位酶(如葡萄糖-6-磷酸转变为葡萄糖-l-磷酸)等。
(6) 合成酶类(1igases) 或称连接酶类，
生物学反应信息离子变化电阻、电导变化质子变化气体分压变化换能器选择离子选择性电极阻抗计、电导仪场效应晶体管气敏电极生物学反应信息光学变化颜色变化质量变化力变化换能器选择光纤、光敏管光纤、光敏管压电晶体等微悬臂梁