生物传感器的应用现状与发展趋势

残留农药、 兽药的测定：测定方法多样化、缩 短了响应时间、提高测量灵敏度和半自动化 程度。最常用的是酶传感器。
食品中微生物测定：DNA的微型传感器
准确地断定食品来源疾病的细菌类型； 新传感器具备含有DNA片断的探头，可以完成DNA
的检测。
生物毒素的检测：对食品中生物毒素的痕 量检测至关重要。
Eg：用多孔渗透膜、 固定化硝化细菌和氧电极组成的
微生物传感器 ,可测定样品中亚硝酸盐含量 ,从而推知空 气中 NOx的浓度 ,其检测极限为 1 × 10- 8mol / L。
不足之处：稳定性和重现性比较差
发展趋势：
➢ 功能多样化：进一步涉及更多的领域。
➢ 微型化：微加工技术与纳米技术进步，体内监 测、在线监测、实时监测，便携式生物传感器 等。
食品鲜度测定：仿生传感器
Eg：“电子鼻子” 间接检测鱼肉新鲜度——用二茂铁作为黄嘌呤氧化酶
与玻碳电极之间的电子传 递体，通过检测鱼肉中次 黄嘌呤含量所对应的氧化峰电流而间接检测鱼ຫໍສະໝຸດ Baidu新鲜 度
水质监测：生化需氧量 (BOD)--BOD传感器
大气质量监测：可监测大气中的CO2 , NOx , NH3 及 CH4等。
➢智能化与集成化：
智能化——与计算机紧密结合，自动采集样本、 处理数据 ,更科学、 更准确、 更快速地提供结 果 ,形成检测的自动化系统。
集成化与一体化——芯片技术 ➢低成本、高灵敏度、高稳定性和高寿命
➢与其他分析技术联用：如流动注射技术、 色谱等。
马莉萍,毛斌等.生物传感器的应用现状与发展趋势, 传感器与微系统,2009,28(4):1-4
饶家声，生物传感器的研究现状和发展趋势，湖南 冶金职业技术学院学报，2007,7(2):21-23
陈继冰，生物传感器在食品安全检测中的应用与研 究进展，食品研究与开发，2009,30(1)80-182
内容提要 原理
结构特点 分类
应用现状 发展趋势
以固定化生物活性物质 (酶、 蛋白质、 微 生物、 DNA及生物膜等 )作敏感元件与适当 的物理或化学换能器有机结合而组成的一种 先进分析检测装置。
体积小、 响应快、 准确度高 ,可以实 现连续在线检测
可进行活体分析;
一般不需进行样 品预处理 ,将样品 中被测组分的分 离和检测统一 ,使 整个测定过程简 便迅速 , 易实现
自动分析
成本远低于大型 分析仪器 ,便于推
广普及
生物活性物质：酶传感器、 免疫传感器、 DNA传感器、 组织传感器和微生物传感器
检测原理：分光学生物传感器、 电化学生 物传感器及压电生物传感器
照生物敏感物质相互作用的类型：亲和型、 代谢型
临床医学：广泛地应用于对体液中的微量蛋 白、 小分子有机物(如 ,葡萄糖、 抗生素、 氨基酸)、 核酸等多种生化指标检测。
食品成分分析：
Eg：酶电极型生物传感器可用来分析白酒、 苹果汁、
果酱和蜂蜜中的葡萄糖等。
谷氨酸葡萄糖双功能生物传感分析仪，可与葡萄 糖、乳酸传感器协作监测控制发酵罐内的物质成 分的变化，保证味精质量。
食品添加剂的分析：
Eg：采用亚硫酸盐氧化酶为敏感材料制成的电流型 二氧化硫酶电极可用于测定食品中的亚硫酸含量。
Eg：血糖传感器和尿酸传感器使糖尿病和痛风患者能在
家中对病情进行自我监测；
基因诊断：生物传感器在基因诊断领域具有 极大优势 ,有望广泛应用于基因分析和肿瘤的 早期诊断。
Eg：Zhou X C等人报道将其构建的石英晶体 DNA传感器 , 用于遗传性地中海贫血的突变基因诊断。
在法医学中 ,生物传感器可用于 DNA鉴定和亲 子认证等。