常见的生物传感器

来源：内容来源于网络浏览量：2245次

【导读】 1.酶传感器研制于20世纪60年代，是最早研制成功的生物传感器，系由酶制作的固定化膜和基础电极如氧电极、过氧化氢电极或pH值电极等构成，至于采用何种电极，则决定于...

1.酶传感器研制于20世纪60年代，是Z早研制成功的生物传感器，系由酶制作的固定化膜和基础电极如氧电极、过氧化氢电极或pH值电极等构成，至于采用何种电极，则决定于酶促反应过程中产生或消耗某种电活性物质而定。其中的葡萄糖酶传感器是使用Z早的，也是世界各国应用较广泛的一种。其检测原理是将葡萄糖氧化酶结合在具有微孔的聚氯乙烯或聚四氯乙烯膜上，然后将该膜密封在克拉克电极表面，即制成可用来检测的酶电极。这种传感器目前已用于临床诊断，可检测血清或尿液中葡萄糖的浓度，以及鱼肉和鱼血清中葡萄糖的含量。除上述外，还可用酶电极测定其他临床标本如乳酸、尿素、尿酸、肌酸、谷氨酰胺等；分析食品的成分如氨基酸类、淀粉、维生素C、单胺、果糖、抗生素及酒精；检验环境毒物如有机磷类农药等。 2.微生物传感器利用酶电极测定底物和细菌产物无疑具有良好的效果，然而由于许多酶尚未提纯，已经纯化的酶有的又不够稳定，相比之下，微生物细胞是极为丰富的酶源，而且细胞膜系统本身就是良好的酶活动载体，因此，利用微生物细胞作为分子识别元件，有其独特的优点，这种电极识别部分为固定化微生物，即将活微生物直接包埋在固相膜上，然后将其密封在电极上即成。用于这种传感器的电极有O2电极、CO2电极、NH3电极、pH值电极及晶体管电极等。根据其检测原理，可将这种传感器分为两型：一种为呼吸活性测定型传感器，由需氧性微生物固定化膜及O2电极组合制成。检测时，将其置于含有有机物的待测标本液中，有机物随即扩散到生物敏感膜上，并被微生物摄取，其结果是使微生物的呼吸活性增加，通过装有微生物的氧电极即可测出。另一种为电极活动物质测定型传感器，例如建立在自养菌基础上的CO2传感器即属此型，当微生物摄取有机物后，即产生CO2、H2及HCOOH等电活性物质，用燃料电池型电极测电活性物质的浓度后，便可测算出标本中有机物质的浓度。应用这种电极在生物工业生产中可以测定葡萄糖、醋酸、甲烷、酒精、谷氨酸和头孢菌素等。在环境质量监测方面，可以通过对生物化学需氧量的测定，评价水质有机物污染和污水生物处理效率的指标。 3.免疫传感器应用固定有抗原或抗体的电极制造的一类传感器。研制于20世纪70年代，是巧妙地利用抗体与相应抗原间具有特异性识别和结合能力的原理设计而成。这种传感器的特点是不仅能识别生物大分子，而且选择性好，故能广泛用于蛋白质、肽类、激素、药物等的测定。当电极上的固定化抗原与待测抗体相近时，即于电极表面发生抗原抗体反应，因为抗体是带电荷的蛋白质，故能引起固定化抗原膜的电荷状态发生改变，并产生感应膜电位差，通过对膜电位差的测定，即可测算出标本的抗体量。因为免疫传感器是以特异的抗原抗体反应为基础建立起来的，所以这类传感器又根据所用抗体是否用标记物标记，可再分为标记免疫传感器和非标记免疫传感器两类，前者是在免疫电极的基础上，用酶标记抗体后，制成了酶标免疫电极，其特点是利用酶的化学放大作用，以提高电极的灵敏度，增大信息量，故可用于超微量抗原的测定，用做分子识别部分的抗体膜，可用IgG、IgA或IgM等制备，以克拉克电极作为信息转换部分构成；后者，是由于在传感器的表面上形成了抗原抗体复合物，因而引起物理学变化，用电化学装置，直接转换成电信号后，便可做检测。另外，还有光学生物传感器、热敏电阻生物传感器、压电晶体生物传感器及多功能生物传感器等。综上所述，不论制备哪一种生物传感器，其敏感成分都必须固定化，因为许多重要的生命功能都是以生物膜为舞台而展现出来的，所以没有固化的生物功能膜，就不可能研制出生物感器，解决的办法通常是采用固化技术，即将生物活性物质固定在不同种类的微孔径多孔滤膜上，或通过化学结合，使生物活性分子在分子间通过共价键交联结合在不溶性载体上，或利用物理作用将活性蛋白分子吸附于活性炭、高岭土、羟基石灰石上等，由此即可将敏感的生物活性物质紧密地固定在传感基础电极末端的表面上，生物活性材料固定化后的优点是，将其限制在一定的空间，且又不妨碍底物的自由扩散，有利于检测，电极能重复使用，以及有利于延长传感器生物膜的寿命等。

2004-07-19 09:04:13

标签：

收藏(0) 赞(0) 踩(0)

随时了解更多仪器资讯，求购、招标、中标信息实时更新，厂商招商信息随时看。大量、齐全、专业的仪器信息尽在仪器网（yiqi.com）。扫一扫关注仪器网官方微信，随时随地查看仪器用户采购、招标需求！

您可能感兴趣

新生物传感器可检测细菌生长及药敏性2004-08-30 09:23:16

美国密歇根大学的研究人员近日发明出一种新型生物传感装置，利用该装置，无需显微镜即可测量出细菌的生长过程及药敏
生物传感器前景--用手机检测人体毒素2004-09-07 09:23:12

科技的进步为人体与机器的沟通创造了越来越多的可能性，以生物传感器为代表的感知传导技术已成为科技新宠。近日，伊
生物传感器现状研究以及应用2004-09-19 09:23:13

一、引言从1962年，Clark和Lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40年。生物传感器在发酵工艺、环
美国E+E生物传感器的应用2004-10-10 09:23:05

美国E+E生物传感器的应用食品是人类赖以生存和发展的物质基础,而食品安全问题是关系到人体健康和国计民生的重大
生物传感器的研究现状及应用2005-02-19 09:23:04

一、引言从1962年，Clark和Lyons最先提出生物传感器的设想距今已有50年。生物传感器在发酵工艺、环
上海应用物理所研制出新型电化学DNA纳米生物传感器2006-06-13 09:54:23

　　在国家自然科学基金委、中国科学院和上海市科委纳米专项等的相关项目支持下，中科
上海应用物理所研制出DNA纳米生物传感器2006-07-15 10:25:31

　　在国家自然科学基金委、中国科学院和上海市科委纳米专项等的相关项目资金资助下，由中科院
生物传感器的研究现状及应用2006-07-17 09:35:21

　　摘要：简述了生物传感器尤其是微生物传感器近年来在发酵工业及环境监测领域中的研究与应用
生物传感器基础入门2006-08-20 11:37:17

　　生物传感器的基本概念：　　生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、
上转换发光生物传感器获国家发明**2006-08-29 11:30:00

　　近日，中科院上海光机所精密光电测控研究与发展中心收到国家知识产权局颁发的“上转换发光

版权与免责声明

①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布，观点仅代表作者本人，不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益，请及时告诉,我们立即通知作者，并马上删除。

②凡本网注明"来源：仪器网"的所有作品，版权均属于仪器网，转载时须经本网同意，并请注明仪器网(www.yiqi.com)。

③本网转载并注明来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。

④若本站内容侵犯到您的合法权益，请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱：hezou_yiqi