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微型生物感測器有哪些

發布時間:2022-01-21 21:34:48

A. 生物感測器可以用在哪些領域

生物感測器是利用生物活性物質與電化學或其他感測器相結合而形成的新型探測器件。生物感測器中最關鍵的部件是生物活性物,它可以是生物酸、抗體、生物膜或者活細胞等。這些活性物質與所要測定的物質相遇,便會發生化學變化、物理變化和生物化學變化。此類變化進一步通過化學過程或其他感測器的作用,轉化為電信號或光信號,就可以被儀器記錄下來,成為可掌握的信息。

世界上第一台生物感測器是在60年代由美國開發成功的酶感測器。他們利用酶的專一性,即能識別某種物質分子的獨特功能,研究成生物感測器的最初構型——葡萄糖酶電極。用它可以很方便地測定出人體血液中和尿中的葡萄糖含量。這是檢查糖尿病很有效的辦法。

從那以後,開發生物感測器進入了一個飛速發展的時期。首先,生物感測器有極佳的檢測本領,即使是含量極低的檢測物也逃不過它的火眼金睛。第二,生物感測器的測定過程簡便快速。一般檢測一次僅需20秒鍾,而以往檢測方法一般需要2~20小時。第三,它可以直接在人體內進行檢測,而不需在體外取樣進行檢測。

生物感測器已廣泛應用於食品、衛生、醫療、環境等領域。

B. 什麼是生物感測器其基本組成有哪些生物感測器的種類

1)光纖感測器
光纖感測器技術是隨著光導纖維實用化和光通信技術的發展而形成的一門嶄新的技術。光纖感測器與傳統的各類感測器相比有許多特點,如靈敏度高.抗電磁干擾能力強,耐腐蝕,絕緣性好,結構簡單,體積小.耗電少,光路有可撓曲性,以及便於實現遙測等。
光纖感測器一般分為兩大類,一類是利用光纖本身的某種敏感特性或功能製成的感測器.稱為功能型感測器;另一類是光纖僅僅起傳輸光波的作用,必須在光纖端面或中間加裝其他敏感元件才能構成感測器,稱為傳光型感測器。無論哪種感測器,其工作原理都是利用被測量的變化調制傳輸光光波的某一參數,使其隨之變化,然後對已調制的光信號進行檢測,從而得到被測量。
光纖感測器可以測量多種物理量.目前已經實用的光纖感測器可測量的物理量達70多種,因此光纖感測器具有廣闊的發展前景。
2)紅外感測器
紅外感測器是將輻射能轉換為電能的一種感測器,又稱為紅外探測器.常見的紅外探測器有兩大類,熱探測器和光子探m器.熱探測器是利用人射紅外輻射引起探測器的敏感元件的沮度變化,進而使有關物理參數發生相應的變化,通過測量有關物理參數的變化來確定紅外探測器吸收的紅外輻射.熱探測器的主要優點是響應波段寬,可以在室沮下工作,使用方便。但是,熱探測器響應時間長,靈敏度較低,一般用於紅外輻射變化緩慢的場合.如光譜儀、測溫儀、紅外攝像等。光子紅外探測器是利用某些半導體材料在紅外輻射的照射下,產生光子效應,使材料的電學性質發生變化,通過測最電學性質的變化,可以確定紅外輻射的強弱。光子探測器的主要優點是靈敏度高,響應速度快,響應頻率高。但一般需在低溫下_L作,探測波段較窄,一般用於側溫儀、航空掃描儀、熱像儀等。紅外感測器廣泛用於測溫、成像、成分分析、無損檢測等方面,特別是在軍事上的應用更為廣泛,如紅外偵察、紅外雷達、紅外通信、紅外對抗等。
3)氣敏感測器
氣敏感測器是指能將被側氣體濃度轉換為與其成一定關系的電量輸出的裝置。氣敏感測器的性能必須滿足下列條件:
(1)能夠檢淵易爆炸氣體的允許濃度、有害氣體的允許濃度和其他基準設定濃度.並能及時給出報薯、顯示與控制信號;
(2)對被側氣體以外的共存氣體或物質不敏感;
(3)長期穩定性好、重復性好;
(4)動態特性好、響應迅速;
(5)使用、維護方便,價格便宜等。
4)生物感測器
生物感測器是利用生物或生物物質做成的、用以檢測與識別生物體內的化學成分的感測器。生物或生物物質是指酶、微生物、抗體等,被側物質經擴散作用進人生物敏感膜,發生生物學反應(物理、化學反應),通過變換器將其轉換成可定量、可傳輸、處理的電信號.按照所用生物活性物質的不同,生物感測器包括酶感測器、微生物感測器、免疫感測器、生物組織感測器等。酶感測器具有靈敏度高、選擇性好等優點,目前已實用化的商品達200種以上,但由於酶的提煉工序復雜,因而造價高,性能也不太穩定。微生物感測器與酶感測器相比,價格便宜,性能穩定,它的缺點是響應時間較長(數分鍾),選擇性差,目前微生物感測器已成功應用於環境監測和醫學中,如測定水污染程度、診斷尿毒症和搪尿病等。免疫感測器的基本原理是免疫反應,目前已研製成功的免疫感測器達兒十種以上。生物組織感測器製作簡便,工作壽命長,在許多情況下可取代酶感測器,但在實用化中還存在選擇性差、動植物材料不易保存等問題。目前生物感測器的開發與應用正向著多功能化、集成化的方向發展。半導體生物感測器是將半導體技術與生物技術相結合的產物,為生物感測器的多功能化、小型化、微型化提供了重要的途徑。
5)機器人感測器
機器人感測器是一種能將機器人目標物特性(或參量)變換為電量輸出的裝置,機器人通過感測器實現類似於人類的知覺作用。
機器人感測器分為內部檢測感測器和外界檢測感測器兩大類。內部檢測感測器是在機器人中用來感知它自己的狀態,以調整和控制機器人自身行動的感測器。它通常由位置、加速度、速度及JR力感測器組成。外界檢測感測器是機器人用以感受周圍環境、目標物的狀態特徵信息的感測器.從而使機器人對環境有自校正和自適應能力。外界槍側感測器通常包括觸覺、接近覺、視覺、聽覺、嗅覺、味覺等感測器。機器人感測器是機器人研究中必不可缺的重要課題,需要有更多的、性能更好的、功能更強的、集成度更高的感測器來推動機器人的發展。
6)智能感測器
智能感測器是一種帶有微處理機的,兼有信息檢測、信息處理、信息記憶、邏輯思維與判斷功能的感測器。本書第9章將對這種感測器進行詳細闡述。

C. 感測器有哪些種類

1.按用途
壓力敏和力敏感測器、位置感測器、液位感測器、能耗感測器、速度感測器、加速度感測器、射線輻射感測器、熱敏感測器。
2.按原理
振動感測器、濕敏感測器、磁敏感測器、氣敏感測器、真空度感測器、生物感測器等。
3.按輸出信號
模擬感測器:將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。
數字感測器:將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉換)。
膺數字感測器:將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。
開關感測器:當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,感測器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。
4.按其製造工藝
集成感測器是用標準的生產硅基半導體集成電路的工藝技術製造的。通常還將用於初步處理被測信號的部分電路也集成在同一晶元上。薄膜感測器則是通過沉積在介質襯底(基板)上的,相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時,同樣可將部分電路製造在此基板上。厚膜感測器是利用相應材料的漿料,塗覆在陶瓷基片上製成的,基片通常是Al2O3製成的,然後進行熱處理,使厚膜成形。陶瓷感測器採用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠、凝膠等)生產。完成適當的預備性操作之後,已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷感測器這二種工藝之間有許多共同特性,在某些方面,可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。每種工藝技術都有自己的優點和不足。由於研究、開發和生產所需的資本投入較低,以及感測器參數的高穩定性等原因,採用陶瓷和厚膜感測器比較合理。
5.按測量目
物理型感測器是利用被測量物質的某些物理性質發生明顯變化的特性製成的。
化學型感測器是利用能把化學物質的成分、濃度等化學量轉化成電學量的敏感元件製成的。
生物型感測器是利用各種生物或生物物質的特性做成的,用以檢測與識別生物體內化學成分的感測器。
6.按其構成
基本型感測器:是一種最基本的單個變換裝置。
組合型感測器:是由不同單個變換裝置組合而構成的感測器。
應用型感測器:是基本型感測器或組合型感測器與其他機構組合而構成的感測器。
7.按作用形式
按作用形式可分為主動型和被動型感測器。
主動型感測器又有作用型和反作用型,此種感測器對被測對象能發出一定探測信號,能檢測探測信號在被測對象中所產生的變化,或者由探測信號在被測對象中產生某種效應而形成信號。檢測探測信號變化方式的稱為作用型,檢測產生響應而形成信號方式的稱為反作用型。雷達與無線電頻率范圍探測器是作用型實例,而光聲效應分析裝置與激光分析器是反作用型實例。
被動型感測器只是接收被測對象本身產生的信號,如紅外輻射溫度計、紅外攝像裝置等。

D. 生物醫學感測器有哪些

壓力感測器、氣體感測器、超聲感測器、PH值感測器等等

E. 生物感測器的應用領域

生物感測器是一門由生物、化學、物理、醫學、電子技術等多種學科互相滲透成長起來的高新技術。因其具有選擇性好、靈敏度高、分析速度快、成本低、在復雜的體系中進行在線連續監測,特別是它的高度自動化、微型化與集成化的特點,使其在近幾十年獲得蓬勃而迅速的發展。
在國民經濟的各個部門如食品、制葯、化工、臨床檢驗、生物醫學、環境監測等方面有廣泛的應用前景。特別是分子生物學與微電子學、光電子學、微細加工技術及納米技術等新學科、新技術結合,正改變著傳統醫學、環境科學動植物學的面貌。生物感測器的研究開發,已成為世界科技發展的新熱點,形成21世紀新興的高技術產業的重要組成部分,具有重要的戰略意義。 生物感測器在食品分析中的應用包括食品成分、食品添加劑、有害毒物及食品鮮度等的測定分析。
⑴食品成分分析在食品工業中,葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和貯藏壽命的一個重要指標。已開發的酶電極型生物感測器可用來分析白酒、蘋果汁、果醬和蜂蜜中的葡萄糖。其它糖類,如果糖,啤酒、麥芽汁中的麥芽糖,也有成熟的測定感測器。
Niculescu等人研製出一種安培生物感測器,可用於檢測飲料中的乙醇含量。這種生物感測器是將一種配蛋白醇脫氫酶埋在聚乙烯中,酶和聚合物的比例不同可以影響該生物感測器的性能。在目前進行的實驗中,該生物感測器對乙醇的測量極限為1nmol/L。
⑵食品添加劑的分析
亞硫酸鹽通常用作食品工業的漂白劑和防腐劑,採用亞硫酸鹽氧化酶為敏感材料製成的電流型二氧化硫酶電極可用於測定食品中的亞硫酸鹽含量,測定的線性范圍為0~6的負四次方mol/L。又如飲料、布丁、醋等食品中的甜味素,Guibault等採用天冬氨酶結合氨電極測定,線性范圍為2×10的負五次方~1×10的負三次方 mol/L。此外,也有用生物感測器測定色素和乳化劑的報道。
⑶農葯殘留量分析
人們對食品中的農葯殘留問題越來越重視,各國政府也不斷加強對食品中的農葯殘留的檢測工作。
Yamazaki等人發明了一種使用人造酶測定有機磷殺蟲劑的電流式生物感測器,利用有機磷殺蟲劑水解酶,對硝基酚和二乙基酚的測定極限為10的負七次方mol,在40℃下測定只要4min。Albareda等用戊二醛交聯法將乙酞膽鹼醋酶固定在銅絲碳糊電極表面,製成一種可檢測濃度為10的負十次方mol/L的對氧磷和10的負十一次方mol/L的克百威的生物感測器,可用於直接檢測自來水和果汁樣品中兩種農葯的殘留。
⑷微生物和毒素的檢驗
食品中病原性微生物的存在會給消費者的健康帶來極大的危害,食品中毒素不僅種類很多而且毒性大,大多有致癌、致畸、致突變作用,因此,加強對食品中的病原性微生物及毒素的檢測至關重要。
食用牛肉很容易被大腸桿菌0157.H7.所感染,因此,需要快速靈敏的方法檢測和防禦大腸桿菌0157.H7一類的細菌。Kramerr等人研究的光纖生物感測器可以在幾分鍾內檢測出食物中的病原體(如大腸桿菌0157.H7.),而傳統的方法則需要幾天。這種生物感測器從檢測出病原體到從樣品中重新獲得病原體並使它在培養基上獨立生長總共只需1天時間,而傳統方法需要4天。
還有一種快速靈敏的免疫生物感測器可以用於測量牛奶中雙氫除蟲菌素的殘余物,它是基於細胞質基因組的反應,通過光學系統傳輸信號。已達到的檢測極限為16.2ng/mL。一天可以檢測20個牛奶樣品。
⑸食品鮮度的檢測
食品工業中對食品鮮度尤其是魚類、肉類的鮮度檢測是評價食品質量的一個主要指標。Volpe等人以黃嗦吟氧化酶為生物敏感材料,結合過氧化氫電極,通過測定魚降解過程中產生的一磷酸肌苷(IMP)、肌苷(HXR)和次黃嘌吟(HX)的濃度,從而評價魚的鮮度,其線性范圍為5x10的負10次方~2x10的負4次方mol/L。 環境污染問題日益嚴重,人們迫切希望擁有一種能對污染物進行連續、快速、在線監測的儀器,生物感測器滿足了人們的要求。已有相當部分的生物感測器應用於環境監測中。
⑴水環境監測
生化需氧量(BOD)是一種廣泛採用的表徵有機污染程度的綜合性指標。在水體監測和污水處理廠的運行控制中,生化需氧量也是最常用、最重要的指標之一。常規的BOD測定需要5d的培養期,而且操作復雜,重復性差,耗時耗力,干擾性大,不適合現場監測。SiyaWakin等人利用一種毛孢子菌(Trichosporoncutaneum)和芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)製作一種微生物BOD感測器。該BOD生物感測器能同時精確測量葡萄糖和谷氨酸的濃度。測量范圍為0.5~40mg/L,靈敏度為5.84nA/mgL。該生物感測器穩定性好,在58次實驗中,標准偏差僅為0.0362。所需反應時間為5~lOmin。
硝酸根離子是主要的水污染物之一,如果添加到食品中,對人體的健康極其有害。Zatsll等人提出了一種整體化酶功能場效應管裝置檢測硝酸根離子的方法。該裝置對硝酸根離子的檢測極限為7x10的負5次方mol,響應時間不到50s,系統操作時間約為85s。
此外,Han等人發明了一種新型微生物感測器,可用於測定三氯乙烯。該感測器將假單細胞菌JI104固定在聚四氟乙烯薄膜(直徑:25 mm,孔徑:0.45μm)上。再將薄膜固定在氯離子電極上。帶有AgCl/Ag2S薄膜(7024L,DKK,日本)的氯離子電極和Ag/AgCI參比電極連接到離子計(IOL-50,DKK,日本)上,記錄電壓的變化,與標准曲線對照,測出三氯乙烯的濃度。該感測器線性濃度范圍為0.1~ 4 mg/L,適於檢測工業廢水。在最優化條件下,其響應時間不到10min。
⑵大氣環境監測
二氧化硫(S02)是酸雨酸霧形成的主要原因,傳統的檢測方法很復雜。Martyr等人將亞細胞類脂類(含亞硫酸鹽氧化酶的肝微粒體)固定在醋酸纖維膜上,和氧電極製成安培型生物感測器,對S02形成的酸雨酸霧樣品溶液進行檢測,lOmin可以得到穩定的測試結果。
NOx不僅是造成酸雨酸霧的原因之一,同時也是光化學煙霧的罪魁禍首。Charles等人用多孔滲透膜、固定化硝化細菌和氧電極組成的微生物感測器來測定樣品中亞硝酸鹽含量,從而推知空氣中NOx的濃度。其檢測極限為0.01xl0負6次方mo1/L。 在各種生物感測器中,微生物感測器具有成本低、設備簡單、不受發酵液混濁程度的限制、可能消除發酵過程中干擾物質的干擾等特點。因此,在發酵工業中廣泛地採用微生物感測器作為一種有效的測量工具。
⑴原材料及代謝產物的測定
微生物感測器可用於測量發酵工業中的原材料(如糖蜜、乙酸等)和代謝產物(如頭孢黴素、谷氨酸、甲酸、醇類、乳酸等)。測量的裝置基本上都是由適合的微生物電極與氧電極組成,原理是利用微生物的同化作用耗氧,通過測量氧電極電流的變化量來測量氧氣的減少量,從而達到測量底物濃度的目的。
2002年,Tkac等人將一種以鐵氰化物為媒介的葡萄糖氧化酶細胞生物感測器用於測量發酵工業中的乙醇含量,13s內可以完成測量,測量靈敏度為3.5nA/mM。該微生物感測器的檢測極限為0.85nM,測量范圍為2~270nM,穩定性能很好。在連續8.5h的檢測中,靈敏度沒有任何降低。
⑵微生物細胞數目的測定
發酵液中細胞數的測定是重要的。細胞數(菌體濃度)即單位發酵液中的細胞數量。一般情況下,需取一定的發酵液樣品,採用顯微計數方法測定,這種測定方法耗時較多,不適於連續測定。在發酵控制方面迫切需要直接測定細胞數目的簡單而連續的方法。人們發現:在陽極(Pt)表面上,菌體可以直接被氧化並產生電流。這種電化學系統可以應用於細胞數目的測定。測定結果與常規的細胞計數法測定的數值相近。利用這種電化學微生物細胞數感測器可以實現菌體濃度連續、在線的測定。 醫學領域的生物感測器發揮著越來越大的作用。生物感測技術不僅為基礎醫學研究及臨床診斷提供了一種快速簡便的新型方法,而且因為其專一、靈敏、響應快等特點,在軍事醫學方面,也具有廣的應用前景。
⑴臨床醫學
在臨床醫學中,酶電極是最早研製且應用最多的一種感測器,已成功地應用於血糖、乳酸、維生素C、尿酸、尿素、谷氨酸、轉氨酶等物質的檢測。其原理是:用固定化技術將酶裝在生物敏感膜上,檢測樣品中若含有相應的酶底物,則可反應產生可接受的信息物質,指示電極發生響應可轉換成電信號的變化,根據這一變化,就可測定某種物質的有無和多少。利用具有不同生物特性的微生物代替酶,可製成微生物感測器,在臨床中應用的微生物感測器有葡萄糖、乙酸、膽固醇等感測器。若選擇適宜的含某種酶較多的組織,來代替相應的酶製成的感測器稱為生物電極感測器。如用豬腎、兔肝、牛肝、甜菜、南瓜和黃瓜葉製成的感測器,可分別用於檢測谷醯胺、鳥嘌呤、過氧化氫、酪氨酸、維生素C和胱氨酸等。
DNA感測器是目前生物感測器中報道最多的一種,用於臨床疾病診斷是DNA感測器的最大優勢,它可以幫助醫生從DNA,RNA、蛋白質及其相互作用層次上了解疾病的發生、發展過程,有助於對疾病的及時診斷和治療。此外,進行葯物檢測也是DNA感測器的一大亮點。Brabec等人利用DNA感測器研究了常用鉑類抗癌葯物的作用機理並測定了血液中該類葯物的濃度。
⑵軍事醫學
軍事醫學中,對生物毒素的及時快速檢測是防禦生物武器的有效措施。生物感測器已應用於監測多種細菌、病毒及其毒素,如炭疽芽孢桿菌、鼠疫耶爾森菌、埃博拉出血熱病毒、肉毒桿菌類毒素等。
2000年,美軍報道已研製出可檢測葡萄球菌腸毒素B、蓖麻素、土拉弗氏菌和肉毒桿菌等4種生物戰劑的免疫感測器。檢測時間為3~lOmin,靈敏度分別為10,5Omg/L,5x10的5次方,和5x10的4次方cfu/ml。Song等人製成了檢測霍亂病毒的生物感測器。該生物感測器能在30min內檢測出低於1xlO的負5次方mol/L的霍亂毒素,而且有較高的敏感性和選擇性,操作簡單。該方法能夠用於具有多個信號識別位點的蛋白質毒素和病原體的檢測。
此外,在法醫學中,生物感測器可用作DNA鑒定和親子認證等。

F. 感測器的種類有哪些

一、按照儀器分類:

1、光電/光敏感測器。

2 、電磁/磁敏感測器。

3、 霍爾/電流(壓)感測器。

4、 超聲波/聲敏感測器。

5、光纖/激光感測器。

6、 測距/距離感測器。

7、 視覺/圖像感測器 。

8、光柵/光幕感測器 。

9、壓力/稱重/力(敏)感測器 。

10、力矩/扭矩感測器 。

二、按照工作原理分類:

1、物理感測器。

2、學感測器。

三、按照其用途分類:

1、壓力敏和力敏感測器 。

2、位置感測器 。

3、液位感測器。

4、能耗感測器 。

5、速度感測器。

6、加速度感測器。

7、射線輻射感測器。

8、熱敏感測器。

9、真空度感測器 。

10、生物感測器。

G. 微生物感測器的分類有什麼

微生物感測器是以活的微生物作為敏感材料,利用其體內的各種酶系及代謝系統來測定和識別相應底物。微生物電極的種類很多,可以從不同的角度分類。
根據測量信號的不同,微生物電極可分為如下兩類:(1)電流型微生物電極,換能器輸出的是電流信號,根據氧化還原反應產生的電流值測定被測物。常用Q電極作為基礎電極;(2)電位型微生物電極,換能器輸出的是電位信號,電位值的大小與被測物的活度有關,二者呈能斯特響應。常用的電極為各種離子選擇性電極、CO2氣敏電極、NH3敏電極等。
根據微生物與底物作用原理的不同,微生物電極又可分為如下兩類:(1)測定呼吸活性型微生物電極,微生物與底物作用,在同化樣品中有機物的同時,微生物細胞的呼吸活性有所提高,依據反應中氧的消耗或二氧化碳的生成來檢測被微生物同化的有機物的濃度;(2)測定代謝物質型微生物電極,微生物與底物作用後生成各種電極敏感代謝產物,利用對某種代謝產物敏感的電極即可檢測原底物的濃度。
根據微生物的種類分類可分為發光微生物(1uminous microbes)感測器,硝化細菌(nitrifying bacteria)感測器,假單胞茵屬(Pseudomonas)與大腸桿菌屬(Escherichia)感測器,藍細菌(cyanobacteria)與藻類(algae)感測器和酵母感測器。發光微生物感測器具有一些顯著優點:操作無需嚴格無菌;發光變化先於基本代謝變化因而對毒性更為敏感;與光電檢測手段相結合,自動化程度高、結果客觀、人為誤差少。硝化細菌感測器利用細菌對污染物毒性十分敏感的特性,根據污染物抑制細胞酶類(如氨單加氧酶、羥氨氧化酶、亞硝酸氧還酶)而干擾硝化過程的原理來檢測污染物。基於氧化還原介質的感測器選用的假單胞菌株有洋假單胞菌(Pseudomonas cepacia)和惡臭假單胞菌(Pseudo-monas putida)等。檢測的污染物有氯芬磷、氯氰菊酯、溴氫菊酯、樂果、硫丹等,毒物可顯著抑制工作電極上電流的產生。目前,有兩種類型藍細菌、藻類感測器:一類是檢測毒物對光合作用產物生成的影響;另一類是檢測毒物對葉綠素熒光發生強度的影響,毒物通過阻斷光合作用的電子傳遞鏈導致葉綠素的熒光強度增高,增加的幅度與污染物濃度相關。酵母作為一種真核生物感測器具有以下優點:(1)增殖速度快,可利用的底物廣泛;(2)細胞為真核結構,可以檢出真核毒性污染物,結果對哺乳動物更有意義;(3)對酸鹼度、溫度、離子強度等變化的適應能力強於細菌。現在多通過檢測耗氧量、酸度(因代謝產物使pH 降低)而分析酵母的活性。污染物可抑制其正常代謝過程的進行。因為人們對釀酒酵母的生理生化特性已有深入了解,常用其作為感測器的敏感材料。
文章參考: http://www.sensorsleader.net

H. 微生物感測器和細胞感測器有什麼區別

感測器一般是指感受某物質規定的測定量,並按一定規律轉換成可用信號的器件或裝置.

其組成主要有3大部分:敏感元件、轉換器件和電子線路.另外,還有一些相應的機械設備及附件.

按主要敏感元件的反應性來分,感測器可分為物理、化學和生物感測器3種類型.


生物感測器是以生物活性物質,如酶、微生物等作為敏感元件,配上適當的轉換器所構成的具有高度選擇性的現代化分析儀器.

按照主要敏感元件的特性或來源不同來分,生物感測器可分為酶感測器、微生物感測器、細胞器感測器、組織感測器和免疫感測器.顯而易見,所應用的敏感元件材料依次為酶、微生物菌體、細胞器、動植物組織和抗體.


微生物感測器是應用細胞固定化技術,將各種活體微生物固定在膜上的生物感測器.它的基本原理是:固定化的微生物數量和活性在保持恆定的情況下,它所消耗的溶解氧量或所產生的電極活性物質的量,反映了被檢測物質的量.微生物感測器可分為兩大類:一類利用微生物的呼吸作用,另一類是利用微生物 菌體內所含有的酶的作用.
微生物感測器的優點是靈敏度高,選擇性好,元件成本低,容易製作且使用壽命長,因而應用廣泛.它在基礎理論研究、臨床醫學檢測、工業產品分析和環境質量監測等方面具有重要作用,如在谷氨酸發酵生產過程中,利用大腸桿菌作為敏感元件製成的微生物感測器,將產生的CO2與CO2氣敏電極組裝在一起,來測定谷氨酸的含量.又如日本在污水檢測中,利用熒光假單胞菌做成的微生物感測器,可在15min內測定BOD而取代傳統的5天BOD測定法.

I. 什麼是納米生物感測器

這種生物感測器,是用一種合成薄膜附著在一塊基片上,復制身體的感測機制。其中心部件是一個微型電子開關,它起著一個離子通道的作用,其尺寸只有百萬分之一毫米,即1納米。這種感測器通過檢查一滴血或者一點唾液,就可以判斷出患者有無心臟病或消化不良症。

J. 人體微納米生物力學感測器有哪些

納米生物傳惑器 是利用生物特異性識別過程來實現檢測的感測器件。生物敏感
元件包括生物體、組織、細胞、細胞器、細胞膜、酶、抗體、核酸等,而生物感測器是利用這些從微觀到宏觀多個層次相關物質的特異性識別能力的器件總稱。納米生物感測器是納米科技與生物感測器的融合。其研究涉及到生物技術、信息技術、納米科學、界面科學等多個重要領域,並綜合應用光聲電色等各種先進檢測技術,因而成為國際上的研究前沿和熱點。一方面。其設計與開發涉及到很多基本科學問題。為基礎研究提供了許多源頭創新思路。另一方面.納米生物感測器可能對臨床檢測、遺傳分析、環境檢測、生物反恐和國家安全防禦等多個領域產生革命性的影響。正因為這樣,世界各國及很多國際性公司紛紛撥巨資支持納米生物感測器的研究,並吸引著眾多領域的研究人員。
納米生物感測器的信號傳導方式主要包括光學、電學、力學、聲學等。傳統上光學檢測是生物感測器的主流,然而近年來隨著界面科學(如分子自組裝技術)與納米科學(如掃描探針顯微鏡)的發展,電化學納米生物感測器獲得了前所未有的發展機遇並引起了極大的關注。

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