(生物科技行业类)生物传感器的研究现状及应用

生物传感器的研究现状及应用看看生物通最近的一些报道：英国纽卡斯尔大学科学家研发了可用于检测肿瘤蛋白以及耐药性MASA细菌的微型装置可以鉴定肿瘤标志物－蛋白以及其它肿瘤细胞产生的丰度不同的生物分子。该小组下一1200万欧元资金给该小组，以使该技术进一步完善。传感器平台(BiosensorPlatform)”——一种治疗诊断技术。作为将诊断和治疗疾病结合在一起的新兴疗法，能够在诊断的同时，提出适合不同病人的治疗方案，可以降低疾病诊这个技术更被医学界视为未来疾病疗程的主流。来自加州大学洛杉矶分校的研究者使用GeneFluidics开发的新型生物传感器来鉴定引起感染的特定革兰氏阴性菌，该结果表明利用微型电化学传感器芯片已经可以用于人临床样本的细菌检查。GeneFluidics'16-sensor上的芯片包被了UCLA设计的特异的遗传探需45分钟。比传统方法(需要2欧美国家陆续投入惊人巨资研究生物传感器，不难预见，这个当今全球医学检测和快速分析技术(EMERGINGRAPIDASSAYTECHNOLOGIES)的热点领域在不远的将来会有极为广阔的应用前景。为加强国内外生物传感器和蛋白芯片领域的技术交流与沟通,基因有限公Biotechnologies，中科院等单位的多位科研专家，首次举办中国生物传感器和蛋白芯片技术高级培训班暨快速检测新技术国际研讨会,希望把国外的新技术、新方法、新思路带给国内科研工作者,以期提高中国科学家在该领域的技术研发水平及产品的国际竞争力。什么是生物传感器？生物传感器是一种集现代生物技术与先进的电子技术于一体的高科技产品。从1962ClarkLyons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、初15年里，生物传感器主要是以研制酶电极制作的生物传感器为主，但是由于酶的价格昂而且随着聚合酶链式反应技术(PCR)的发展，应用PCR的DNA生物传感器也越来越多。生物传感器利用生物化学和电化学反应原理，将生化反应信号转换为电信号，通过为此，世界上一些科技发达的国家都把生物传感器的研究作为生物技术产业化的关键技术，糖尿病人的葡萄糖水平。光纤传感器和微型生物传感器结合可以直接用于体内分析。生物工程方面，在利用生物工程技术生产药物时，将生物传感器用于工程的监视，可以确地测试癌细胞对各种治癌药物的反应，经过这种试验就可以快速地筛选出一种最有效的治并测定出指定的物质。第三代或第四代的生物传感器的典型代表是把硅片与生命材料相结合制成的生物硅片。这种有机与无机相结合的生物硅片比传统硅片的集成度要高几百万倍，且在工作时不发热或仅产生微热。今后，随着高科技的不断发展，还可以利用不同的生物元件的特殊功能与先进的电子技物无法解决的问题。此外，科学家们还预言，有机生物传感器会融入电子系统。在不久的将来完全可以研制出全有机分子芯片和生物计算机。生物硅片与先进的电子系统的广泛结合，可以创造出科技产品产生重大的影响，从而推动人类社会的更快发展和进步。一、生物传感器定义与分类用固定化生物成分或生物体作为敏感元件的传感器称为生物传感器(biosensor)。生生物传感器主要有下面三种分类命名方式：微生物传感器(microbialsensor)，细胞传感器(organallsensor)，组织传感器(tis-suesensor)和免疫传感器(immunolsensor)。显而易见，所应用的敏感材料依次为酶、微生物个体、细胞器、动植物组织、抗原和抗体。semiconductbiosensoropticalbiosensor)，热生物传感器(calorimetricbiosensor)，压电晶体生物传感器(piezoelectricbiosensor)等，换能器依次为电化学电极、半导体、光电转换器、热敏电阻、压电3.以被测目标与分子识别元件的相互作用方式进行分类有生物亲合型生物传感器(affinitybiosensor)。三种分类方法之间实际互相交叉使用。二、生物传感器基本结构和工作原理生物传感器由分子识别部分(敏感元件)和转换部分(换能器)构成，以分子识别部分物传感器选择性测定的基础。所产生的复合物的特性。根据分子识别功能物质制备的敏感元件所引起的化学变化或物理变化，去选择换能器，是研制高质量生物传感器的另一重要环节。敏感元件中光、热、化学物质的生成或消耗等会产生相应的变化量。根据这些变化量，可以选择适当的换能器。息提供了丰富的手段。三、生物传感器四大应用领域物传感器与系统越来越多。1.食品工业生物传感器在食品分析中的应用包括食品成分、食品添加剂、有害毒物及食品鲜度等的测定分析。食品成分分析。在食品工业中，葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和贮藏寿命的一个重要指标。已开发的酶电极型生物传感器可用来分析白酒、苹果汁、果酱和蜂葡萄糖等。食品添加剂的分析。亚硫酸盐通常用作食品工业的漂白剂和防腐剂，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2.环境监测快速、在线监测的仪器，生物传感器满足了人们的要求。目前，已有相当部分的生物传感器应用于环境监测中。大气环境监测。二氧化硫(SO2)是酸雨酸雾形成的主要原因,传统的检测方法很感器，对酸雨酸雾样品溶液进行检测。3.发酵工业在各种生物传感器中，微生物传感器具有成本低、设备简单、不受发酵液混浊程度的限制、可能消除发酵过程中干扰物质的干扰等特点。因此，在发酵工业中广泛地采用微生物传感器作为一种有效的测量工具。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。另外，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、4.医学领域医学领域的生物传感器发挥着越来越大的作用。生物传感技术不仅为基础医学研究及临床诊断提供了一种快速简便的新型方法，而且因为其专一、灵敏、响应快等特点，在军事医学方面，也具有广阔的应用前景。在临床医学中，酶电极是最早研制且应用最多的一种传感器。利用具有不同生物特性的微生物代替酶，可制成微生物传感器。在军事医学中，对生物毒素的及时快速检测是防御生物武器的有效措施。生物传感器已应用于监测多种细菌、病毒及其毒素。四、未来生物传感器几大特点可以预见，未来的生物传感器将具有以下特点觉、听觉和触觉等感觉器官的生物传感器,即仿生传感器。生物传感器的出现使人们在家中进行