1. 微生物传感器和细胞传感器有什么区别
传感器一般是指感受某物质规定的测定量,并按一定规律转换成可用信号的器件或装置.
其组成主要有3大部分：敏感元件、转换器件和电子线路.另外,还有一些相应的机械设备及附件.
按主要敏感元件的反应性来分,传感器可分为物理、化学和生物传感器3种类型.
生物传感器是以生物活性物质,如酶、微生物等作为敏感元件,配上适当的转换器所构成的具有高度选择性的现代化分析仪器.
按照主要敏感元件的特性或来源不同来分,生物传感器可分为酶传感器、微生物传感器、细胞器传感器、组织传感器和免疫传感器.显而易见,所应用的敏感元件材料依次为酶、微生物菌体、细胞器、动植物组织和抗体.
微生物传感器是应用细胞固定化技术,将各种活体微生物固定在膜上的生物传感器.它的基本原理是：固定化的微生物数量和活性在保持恒定的情况下,它所消耗的溶解氧量或所产生的电极活性物质的量,反映了被检测物质的量.微生物传感器可分为两大类：一类利用微生物的呼吸作用,另一类是利用微生物 菌体内所含有的酶的作用.
微生物传感器的优点是灵敏度高,选择性好,元件成本低,容易制作且使用寿命长,因而应用广泛.它在基础理论研究、临床医学检测、工业产品分析和环境质量监测等方面具有重要作用,如在谷氨酸发酵生产过程中,利用大肠杆菌作为敏感元件制成的微生物传感器,将产生的CO2与CO2气敏电极组装在一起,来测定谷氨酸的含量.又如日本在污水检测中,利用荧光假单胞菌做成的微生物传感器,可在15min内测定BOD而取代传统的5天BOD测定法.
2. 微生物传感器的分类有什么
微生物传感器是以活的微生物作为敏感材料，利用其体内的各种酶系及代谢系统来测定和识别相应底物。微生物电极的种类很多，可以从不同的角度分类。
根据测量信号的不同，微生物电极可分为如下两类：(1)电流型微生物电极，换能器输出的是电流信号，根据氧化还原反应产生的电流值测定被测物。常用Q电极作为基础电极；(2)电位型微生物电极，换能器输出的是电位信号，电位值的大小与被测物的活度有关，二者呈能斯特响应。常用的电极为各种离子选择性电极、CO2气敏电极、NH3敏电极等。
根据微生物与底物作用原理的不同，微生物电极又可分为如下两类：(1)测定呼吸活性型微生物电极，微生物与底物作用，在同化样品中有机物的同时，微生物细胞的呼吸活性有所提高，依据反应中氧的消耗或二氧化碳的生成来检测被微生物同化的有机物的浓度；(2)测定代谢物质型微生物电极，微生物与底物作用后生成各种电极敏感代谢产物，利用对某种代谢产物敏感的电极即可检测原底物的浓度。
根据微生物的种类分类可分为发光微生物(1uminous microbes)传感器，硝化细菌(nitrifying bacteria)传感器，假单胞茵属(Pseudomonas)与大肠杆菌属(Escherichia)传感器，蓝细菌(cyanobacteria)与藻类(algae)传感器和酵母传感器。发光微生物传感器具有一些显着优点：操作无需严格无菌；发光变化先于基本代谢变化因而对毒性更为敏感；与光电检测手段相结合，自动化程度高、结果客观、人为误差少。硝化细菌传感器利用细菌对污染物毒性十分敏感的特性，根据污染物抑制细胞酶类(如氨单加氧酶、羟氨氧化酶、亚硝酸氧还酶)而干扰硝化过程的原理来检测污染物。基于氧化还原介质的传感器选用的假单胞菌株有洋假单胞菌(Pseudomonas cepacia)和恶臭假单胞菌(Pseudo-monas putida)等。检测的污染物有氯芬磷、氯氰菊酯、溴氢菊酯、乐果、硫丹等，毒物可显着抑制工作电极上电流的产生。目前，有两种类型蓝细菌、藻类传感器：一类是检测毒物对光合作用产物生成的影响；另一类是检测毒物对叶绿素荧光发生强度的影响，毒物通过阻断光合作用的电子传递链导致叶绿素的荧光强度增高，增加的幅度与污染物浓度相关。酵母作为一种真核生物传感器具有以下优点：(1)增殖速度快，可利用的底物广泛；(2)细胞为真核结构，可以检出真核毒性污染物，结果对哺乳动物更有意义；(3)对酸碱度、温度、离子强度等变化的适应能力强于细菌。现在多通过检测耗氧量、酸度(因代谢产物使pH 降低)而分析酵母的活性。污染物可抑制其正常代谢过程的进行。因为人们对酿酒酵母的生理生化特性已有深入了解，常用其作为传感器的敏感材料。
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3. 什么是纳米生物传感器
这种生物传感器，是用一种合成薄膜附着在一块基片上，复制身体的传感机制。其中心部件是一个微型电子开关，它起着一个离子通道的作用，其尺寸只有百万分之一毫米，即1纳米。这种传感器通过检查一滴血或者一点唾液，就可以判断出患者有无心脏病或消化不良症。
4. 什么是生物传感器其基本组成有哪些生物传感器的种类
1)光纤传感器
光纤传感器技术是随着光导纤维实用化和光通信技术的发展而形成的一门崭新的技术。光纤传感器与传统的各类传感器相比有许多特点，如灵敏度高.抗电磁干扰能力强，耐腐蚀，绝缘性好，结构简单，体积小.耗电少，光路有可挠曲性，以及便于实现遥测等。
光纤传感器一般分为两大类，一类是利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成的传感器.称为功能型传感器;另一类是光纤仅仅起传输光波的作用，必须在光纤端面或中间加装其他敏感元件才能构成传感器，称为传光型传感器。无论哪种传感器，其工作原理都是利用被测量的变化调制传输光光波的某一参数，使其随之变化，然后对已调制的光信号进行检测，从而得到被测量。
光纤传感器可以测量多种物理量.目前已经实用的光纤传感器可测量的物理量达70多种，因此光纤传感器具有广阔的发展前景。
2)红外传感器
红外传感器是将辐射能转换为电能的一种传感器，又称为红外探测器.常见的红外探测器有两大类，热探测器和光子探m器.热探测器是利用人射红外辐射引起探测器的敏感元件的沮度变化，进而使有关物理参数发生相应的变化，通过测量有关物理参数的变化来确定红外探测器吸收的红外辐射.热探测器的主要优点是响应波段宽，可以在室沮下工作，使用方便。但是，热探测器响应时间长，灵敏度较低，一般用于红外辐射变化缓慢的场合.如光谱仪、测温仪、红外摄像等。光子红外探测器是利用某些半导体材料在红外辐射的照射下，产生光子效应，使材料的电学性质发生变化，通过测最电学性质的变化，可以确定红外辐射的强弱。光子探测器的主要优点是灵敏度高，响应速度快，响应频率高。但一般需在低温下_L作，探测波段较窄，一般用于侧温仪、航空扫描仪、热像仪等。红外传感器广泛用于测温、成像、成分分析、无损检测等方面，特别是在军事上的应用更为广泛，如红外侦察、红外雷达、红外通信、红外对抗等。
3)气敏传感器
气敏传感器是指能将被侧气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出的装置。气敏传感器的性能必须满足下列条件:
(1)能够检渊易爆炸气体的允许浓度、有害气体的允许浓度和其他基准设定浓度.并能及时给出报薯、显示与控制信号;
(2)对被侧气体以外的共存气体或物质不敏感;
(3)长期稳定性好、重复性好；
(4)动态特性好、响应迅速;
(5)使用、维护方便，价格便宜等。
4)生物传感器
生物传感器是利用生物或生物物质做成的、用以检测与识别生物体内的化学成分的传感器。生物或生物物质是指酶、微生物、抗体等，被侧物质经扩散作用进人生物敏感膜，发生生物学反应(物理、化学反应)，通过变换器将其转换成可定量、可传输、处理的电信号.按照所用生物活性物质的不同，生物传感器包括酶传感器、微生物传感器、免疫传感器、生物组织传感器等。酶传感器具有灵敏度高、选择性好等优点，目前已实用化的商品达200种以上，但由于酶的提炼工序复杂，因而造价高，性能也不太稳定。微生物传感器与酶传感器相比，价格便宜，性能稳定，它的缺点是响应时间较长(数分钟)，选择性差，目前微生物传感器已成功应用于环境监测和医学中，如测定水污染程度、诊断尿毒症和搪尿病等。免疫传感器的基本原理是免疫反应，目前已研制成功的免疫传感器达儿十种以上。生物组织传感器制作简便，工作寿命长，在许多情况下可取代酶传感器，但在实用化中还存在选择性差、动植物材料不易保存等问题。目前生物传感器的开发与应用正向着多功能化、集成化的方向发展。半导体生物传感器是将半导体技术与生物技术相结合的产物，为生物传感器的多功能化、小型化、微型化提供了重要的途径。
5)机器人传感器
机器人传感器是一种能将机器人目标物特性(或参量)变换为电量输出的装置，机器人通过传感器实现类似于人类的知觉作用。
机器人传感器分为内部检测传感器和外界检测传感器两大类。内部检测传感器是在机器人中用来感知它自己的状态，以调整和控制机器人自身行动的传感器。它通常由位置、加速度、速度及JR力传感器组成。外界检测传感器是机器人用以感受周围环境、目标物的状态特征信息的传感器.从而使机器人对环境有自校正和自适应能力。外界枪侧传感器通常包括触觉、接近觉、视觉、听觉、嗅觉、味觉等传感器。机器人传感器是机器人研究中必不可缺的重要课题，需要有更多的、性能更好的、功能更强的、集成度更高的传感器来推动机器人的发展。
6)智能传感器
智能传感器是一种带有微处理机的，兼有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器。本书第9章将对这种传感器进行详细阐述。
5. 细胞水平及分子水平的生物测定是怎样的
传统的生物测定方法虽然所得数据较为可靠，但是往往所需要的时间较多，且供试药剂的需求量较大，现在新农药的筛选，供试化合物动辄几万个甚至更多，传统的方法根本无法满足数量巨大的筛选要求。基于以上原因，近年来，许多新的生物测定方法层出不穷。
（1）预期作用靶标抑制活性的测定。随着农药作用于昆虫的靶标部位、昆虫体内农药的代谢解毒机制渐渐为人们认知，通过检测供试药物对靶标或代谢物质的作用，可以简化生物筛选测定的步骤与时间，这也是生物合理设计农药的重要思路。
（2）MTT法。MTT（methylthiazoletrazolium）是一种黄色水溶性四噻唑蓝，活细胞中的琥珀酸脱氢酶可使MTT分解产生紫色结晶状颗粒积于细胞内和细胞周围。其量与细胞数呈正比，也与细胞活力呈正比，但是死细胞不具有这个能力。因此，用一定浓度的药剂处理指数生长期的细胞后一段时间，加入MTT，再测出所有混合液体的吸光值，可推出细胞的活力，衡量供试药剂的毒力大小。
一般步骤是首先培养昆虫细胞系，如棉铃虫细胞系、烟草夜蛾细胞系，取对数生长期细胞，置96孔微量滴定板中培养一定时间（使细胞贴壁），然后加入待测化合物，并继续培养24h，结束培养前一定时间，向孔内加入MTT母液，培养结束后弃去上清液，再向孔内加入一定溶剂，待生成物完全溶解后，置酶联检测仪上于570nm处读取吸光度值，通过细胞死亡率高低初步判断化合物有无活性，还可设置系列样品浓度，最终求出LD50/LC50值，以判断活性大小。
MTT法需要专门的无菌操作台及相配套的细胞培养设备，成本较高。但是，此法对药剂所需要的剂量少，能很好的满足现在高通量筛选等筛选技术的要求。
（3）生物传感器。生物传感器是一种以生物的部分活性物质作为敏感部件，结合物理化学分析仪器，对特定种类化学物质或生物活性物质具有选择性和可反应的分析装置。其中关键技术原理是传感器的生物敏感层与复杂样品中特定的目标分析物之间（如酶与底物、抗体与抗原、外源凝集素与糖、核酸与互补片段之间）的识别反应会产生一些物理化学信号（如光热、声音、颜色、电化学）的变化，这些变化通过不同原理的转换器（如光敏管压电装置、光极光敏电阻、离子选择性电极等）转换成第二信号（通常为电信号），经放大后显示或记录。
生物传感器按照识别元件可分为三类：基于分子（酶、抗原或抗体、受体、核酸、脂质体等）的传感器、基于细胞的传感器和基于组织切片的传感器。就敏感元件而言，前者是固定化的生物体成分，后两者是生物体本身。基于分子的生物传感器具有高度选择性和敏感性，只对一靶分子有响应。正因为这种高度选择性，可能会使某些具有相同功能的相关分子检测不到。而将活细胞作为探测单元，可以检测到许多未知的物质。目前生物传感器主要用于环境监测（生化武器、地下水污染等）、药物筛选、新药开发和基础神经学等研究，在农药领域的应用正在起步。
例如测定昆虫电生理反应。其原理是昆虫产生拒食行为与药剂刺激昆虫的味觉感受器如中栓锥感受器有一定的相关性，用供试药液刺激昆虫的中栓锥感受器，同时，将电极连接该感受器，通过电子设备接受并放大感受器发出的脉冲信号，用示波器或记录器记录这些信号，或直接输入电脑通过特定的处理软件对信号进行分析，判断活性的有无或大小。华南农业大学曾就炔类化合物和川楝素对亚洲玉米螟拒食活性与电生理反应做了相关的研究工作。
（4）生物芯片。生物芯片（biochip）技术，采用光导原位合成或微量点样等方法，将大量生物大分子，如核酸片段、多肽分子甚至组织切片、细胞等生物样品有序地固化于支持物（如玻片、硅片、聚丙烯酰胺凝胶、尼龙膜等载体）的表面，组成密集二维分子排列，然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交，通过特定的仪器，如激光共聚焦扫描或电荷耦联摄影像机（CCD）对杂交信号的强度进行快速、并行、高效地检测分析，从而判断样品中靶分子数量。
目前，生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片、组织芯片等。在已知的防治昆虫靶标中，可以将多种害虫的细胞、作用靶标或核酸片断同时制作在同一生物芯片上，以供药物的筛选。芯片技术具有高通量、大规模、平行性等特点，可以进行新药的筛选，也可采用生物芯片技术来寻找潜在药物靶标。用芯片做大规模的筛选研究可以省略大量的动物试验，缩短药物筛选所用时间。
6. 什么是生物感应
生物的基本特征之一，是能够对外界的各种刺激作出反应。其所以能够如此，首先是由于生物能感受外界的各类刺激信号，并将这些信号转换成体内信息处理系统所能接收并处理的信号。例如，人能通过眼、耳、鼻、舌、身等感觉器官将外界的光、声温度及其它各种化学和物理信号转换成人体内神经系统等信息处理系统能够接收和处理的信号。现代和未来的信息社会中，信息处理系统要对自然和社会的各种变化作出反应，首先需要通过传感器将外界的各种信息接下来并转换成信息系统中的信息处理单元（即计算机）能够接收和处理的信号。目前，生物传感器应用较多的领域是在医疗、医药、生物工程、环境保护、食品、农业、畜牧等与生命科学关系密切的一些领域。例如，临床上用免疫传感器等生物传感器来检测体液中的各种化学成分，为医生的诊断提供依据；生物工程产业中用生物传感器监测生物反应器内各种物理、化学、生物的参数变化以便加以控制；环境监测中用生物传感器监测大气和水中各种污染物质含量，食品行业中用生物传感器检测食品中营养成分和有害成分的含量、食品的新鲜程度等。随着社会的进一步信息化，生物传感器必将获得越来越广泛的应用。
7. 传感器的定义.分类.作用分别是什么
一、定义：传感器（英文名称：transcer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
二、分类依据：
1、按用途；
2、按原理；
3、按输出信号；
4、按其制造工艺；
5、按测量目；
6、按其构成；
7、按作用形式。
三、作用：人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。 新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。