生物传感器检测限
我做了一个生物传感器没有良好的线性范围怎么确定最低检测限呢？大侠们指导下吧
找出一段线性最好的范围，求出他的斜率，此为敏感度！用三倍的背景电流除以敏感度，即为检测极限～～～关键是你所说的没有良好的线性范围我没怎么明白～～
就是浓度和信号没有线性关系啊以3倍的空白的标准偏差作为检测限可以吗？我是这么理解的，如果没有线性关系的话，很难保证信号是你的目标物引起的～～～
这样子啊但是随浓度增高信号是变强的就是没有线性关系郁闷死我了
如果你多次重复实验都是这样的一个结果，而且你也确定你的实验没有问题的话，考虑一下能斯特关系，即信号与浓度的-logC之间可有线性关系，一般情况下，电流与浓度之间应该是线性关系，能斯特关系比较多的出现在开路电位与浓度的关系上。
背景电流应该怎样来求？不是太理解，谢谢！
我认为这是个好问题，当初自己在看文献的时候也产生过这样的疑问。希望论坛上能讨论更多这些研究细节的问题。线性范围和检测极限都是生物传感器重要的性能参数，对它们进行考察和分析在研究中是不可避免。其实也比较容易理解，如果有例子分析说明就好了。下面的图希望对你有帮助。
线性范围：
检测极限：
回归方程形式：y=a+b*x
请教一下：对于生物传感器，线性范围是否最好能有？是不是有的没有良好的线性范围？这样的话，检测下限就不能算出来了？
我看到有的用3σ计算检测限，用的是空白值的标准偏差。
谢谢！
不是所有的生物传感器都能得到线性的回归方程。但酶传感器一般是这样的，是由酶催化反应和电化学测试方法决定的。对于DNA传感器，待测物浓度和电流值通常不成线性关系，也就不能简单地线性拟合。但检测局限都是能确定的。也是根据公式Y-Yb=Sb。
3σ中的σ也即上贴公式中的Sb，就是空白值的标准偏差，通过测n次空白值后得到。只是在具体求值的时候，可以用标准偏差S代替，也有书上讲用回归标准偏差代替。
生物传感器的研究现状及应用 生物传感器？这个熟悉但又概念模糊的名词最近不断出现在媒体报道上，生物传感器相关的研究项目陆续获得巨额的研究资助，显示出越来越受重视的前景。要掌握生命科学研究的前研信息，争取好的研究课题和资金，你怎能不了解生物传感器？ 让我们来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细菌的微型生物传感器。该系统利用一个回旋装置来检测，类似导航系统和气袋的原理。振荡晶片的大小类似于一颗尘埃尺寸，有望可使医生诊断和监测常见类型的肿瘤，获得最佳治疗方案。该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。该小组下一步目标是把检测系统做成一个手持式系统，更加快速方便地检测组织样品。欧共体已经拨款1200万欧元资金给该小组，以使该技术进一步完善。 苏格兰IntermediaryTechnologyInstitutes计划投资1亿2千万英镑发展“生物传感器平台（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，可以降低疾病诊断和医学临床的费用与复杂性，同时具备提供疾病发展和药品疗效成果的能力。目前该技术已被使用在某些乳癌的治疗上，只需在事前做些特殊的测试，即可根据结果决定适合的疗程。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针。临床样本直接加到芯片上，然后其电化学信号被多通道阅读器获取。根据传感器上信号的变化来判断尿路感染的细菌种类。从样品收集到结果仅需45分钟。比传统方法（需要2天时间）
食品微生物检验的内容及检测技术 食品安全检验过程的主要内容 食品微生物的检验。食物在生产过程中以及放置过程中会受到环境中微生物的损坏或影响，在部分研究中，将食品中细菌数量对食品的损坏程度作为食品安全检测的首 要内容。在食品微生物的检验过程中，我们主要对人体有害微生物进行检验，其中在食品安全检验过程中，因为食品中有多种微生物共存现象，所以在检验前，微生物检验员要把不同的菌体进行分离，这样才能更加清楚的了解各种微生物的数量及菌体的分布情况，包括生产型食品微生物，如醋酸杆菌，酵母菌等和使食物变质的微生物，如霉菌、细菌等和食源性病原微生物如溶血性大肠杆菌，肉毒杆菌等。对食品原辅料微生物的控制和产成品微生物的检验是保证食品安 全的重要途径。 针对食品致病菌的相关检验。不同的致病菌会对人们的身体健康有不同程度的危害，像我们在生活中经常吃到的大米，有些不法商家将发霉的大米加工后再次放入市场进行二次销售，虽然经加工后，在外表上和普通大米没啥两样，但这种大米中含有黄曲霉这一致病菌，据可靠信息表明，黄曲霉的危害性十分巨大，如果人们长时间吃这样的大米，出
现癌症的风险要比常人高出很多倍，由此可见，食品中致病菌的检验是保证我们能吃到放心食品十分关键的微生物检 测技术，所以我们在致病菌的检验上对不同种类的致病菌进行定量严格检验。如乳制品和肉制品的致病菌主要是黄曲霉菌和大肠杆菌，而蛋制品中则容易出现染沙门菌、大肠菌群、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，罐头食品容易出现肉毒梭菌、产气荚膜梭菌、蜡样芽胞杆菌。 食品微生物检验中的主要特点 对食品检测要求相对较高。在食品微生物的一系列检验中，由于食品中涉及的微生物种类较多，因此加大了食品微生物检验的难度。国家标准或行业标准对不同食品中微生物的含量特别是致病菌的含量有明确的要求。在食品的运输过程中，食品致病菌以及其他微生物对相应的食品有一定的污染，随着微生物种类的增多，检测人员需要对食品受致病菌影响的程度、食品保质期以及其他相关的标准进行测量，难度会随着微生物种类的增多而复杂。所以在微生物检验上我们对每一阶段的食品安全检测都要重视，在各个微生物的测量上，相关的检测技术要求就有所提高。 食品微生物检验效率。随着食品市场的商品流通提高，人们对食品需求不断增加，而食品安全问题却在日益严重，为了保障人们在能够及时满足食品种类和数量要求的同时，进一步促进食品安全的保障措施落实，必须加强食品安
生物传感器产业现状和发展前景 冯德荣 1.1 生物传感器概述 生物传感器是一个非常活跃的研究和工程技术领域，它与生物信息学、生物芯片、生物控制论、仿生学、生物计算机等学科一起，处在生命科学和信息科学的交叉区域。它们的共同特征是：探索和揭示出生命系统中信息的产生、存储、传输、加工、转换和控制等基本规律,探讨应用于人类经济活动的基本方法。生物传感器技术的研究重点是：广泛地应用各种生物活性材料与传感器结合，研究和开发具有识别功能的换能器，并成为制造新型的分析仪器和分析方法的原创技术，研究和开发它们的应用。生物传感器中应用的生物活性材料对象范围包括生物大分子、细胞、细胞器、组织、器官等，以及人工合成的分子印迹聚合物(molecularly imprinied polymer，MIP)。由于研究DNA分子或蛋白质分子的识别技术已形成生物芯片（DNA芯片、蛋白质芯片）独立学科领域，本文对这些领域将不进行讨论。 生物传感器研究起源于20世纪的60年代，1967年Updike和Hicks把葡萄糖氧化酶(GOD)固定化膜和氧电极组装在一起，首先制成了第一种生物传感器，即葡萄糖酶电极。到80年代生物传感器研究领域已基本形成。其标志性事件是：1985年“生物传感器”国际刊物在英国创刊；1987年生物传感器经典著作在牛津出版社出版；1990年首届世界生物传感器学术大会在新加坡召开，并且确定以后每隔二年召开一次。 此后包括酶传感器的生物传感器研究逐渐兴旺起来，从用一种或多种酶作为分子识别元件的传感器，逐渐发展设计出用其他的生物分子作识别元件的传感器，例如酶—底物、酶—辅酶、抗原—抗体、激素—受体、DNA双螺旋拆分的分子等，把它们的一方固定化后都可能作为分子识别元件来选择地测量另一方。除了生物大分子以外，还可以用细胞器、细胞、组织、微生物等具有对环境中某些成分识别功能的元件来作识别元件。甚至可以用人工合成的受体分子与传感器结合来测定微生物、细胞和相关的生物分子。 与生物活性材料组合的传感器可以是多种类型的物理或化学传感器，如电化学（电位测定、电导测定、阻抗测定）、光学（光致发光、共振表面等离子体）、机械（杠杆、压电反应）、热（热敏电阻）或者电（离子或者酶场效应晶体管）等等。所有这些具有生物识别功能的组合体通称为生物传感器。 按期召开的世界生物传感器学术大会记录了生物传感器技术发展的历程，总汇了这一领域的发展新动向。例如1992年在德国慕尼黑“国际生物传感器流动注射分析与生物工艺控制”学术会议上对生物工艺控制和在线系统进行研讨，至今仍作为研究者攻关的课题。2004年在西班牙格拉纳达会展中心召开的第八届世界生物传感器大会可以说是世界生物分析系统领域的一次大的盛会［1］，参会代表人数和发表论文数量都创造了历史新高。共有700余名来自世界各地的学者参加了本届大会，第八届世界生物传感器大会涉及领域内容空前广泛，对9个专题进行了分组讨论。包括核酸传感器和DNA芯片、免疫传感器、酶传感器、组织和全细胞传感器、用于生物传感器的天然与合成受体、新的信号转导技术、系统整合/蛋白质组学/单细胞分析、生物电化学/生物燃料/微分析系统、商业发展和市场。其中，单分子/细胞分析和生物印迹生物传感器由于它们良好的发展态势及在生命科学研究中的重要位置成为与会学者讨论的热点问题。
生物传感器的应用与发展趋势 摘要：生物传感器是一门由生物、化学、物理、医学、电子技术等多种学科互相渗透成长起来的高新技术, 是一种将生物感应元件的专一性与一个能够产生和待测物浓度成比例的信号传导器结合起来的分析装置，具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低、能在复杂的体系中进行在线连续检测的特点。生物传感器的高度自动化、微型化与集成化，减少了对使用者环境和技术的要求，适合野外现场分析的需求，在生物、医学、环境监测，视频，医药及军事医学等领域有着重要的应用价值。 关键词：生物传感器;应用;发展趋势 1生物传感器 从几百年以前,人类就已经在使用生物传感器,而生物传感器的研究始于1962年,Clark和Lyons首先提出使用含酶的修饰膜来催化葡萄糖,用pH计和氧电极来检测相应的信号转变。1967年,Updike和Hick 正式提出了生物传感器这一概念,并成功制备了第一支葡萄糖生物传感器,这一工作对生物学来说具有里程碑意义。生物传感器研究的全面展开是从20世纪80年代开始的,1977年,Kambe等用微生物作识别元素制备了生物传感器,为拓宽检测物的范围,所用到的识别元素不断得到扩展,如细胞、DNA、RNA、抗体等识别元素先后被应用于生物传感器的构筑中。换能器的种类和质量也不断得到提高和发展,随后细胞、DNA、RNA、抗体等识别元素也被应用于生物传感器中。逐渐从电化学向光谱学、热力学、磁力、质量及声波等方向拓展,这也使得生物传感器在种类和应用领域上得到发展。 1.1 生物传感器简介 生物传感器指对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质与适当的理化换能器如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。 将葡萄糖氧化酶包含在聚丙烯酰胺胶体中加以固化，再将此胶体膜固定在隔膜氧电极的尖端上，便制成了葡萄糖传感器。当改用其他的酶或微生物等固化膜，便可制得检测其对应物的其他传感器。固定感受膜的方法有直接化学结合法；高分子载体法；高分子膜结合法。现已发展了第二代生物传感器:微生物、免疫、酶免疫和细胞器传感器，研制和开发第三代生物传感器，将系统生物技术和电子技术结合起来的场效应生物传感器，90年代开启了微流控技术，生物传感器的微流控芯片集成为药物筛选与基因诊断等提供了新的技术前景。由于酶膜、线粒体电子传递系统粒子膜、微生物膜、抗原膜、抗体膜对生物物质的分子结构具有选择性识别功能，只对特定反应起催化活化作用，因此生物传感器具有非常高的选择性。缺点是生物固化膜不稳定。 在21世纪知识经济发展中，生物传感器技术必将是介于信息和生物技术之间的新增长点，在国民经济中的临床诊断、工业控制、食品和药物分析（包括生物药物研究开发）、环境保护以及生物技术、生物芯片等研究中有着广泛的应用前景。 1.2 生物传感器的分类 生物传感器主要有下面三种分类命名方式： 1．根据生物传感器中分子识别元件即敏感元件可分为五类：酶传感器，微生物传感器，细胞传感器，组织传感器和免疫传感器。相应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。 2．根据生物传感器的换能器即信号转换器分类有：生物电极传感器，半导体生物传感器，光生物传感器，热生物传感器，压电晶体生物传感器等，换能器依次为电化学电极、半导体、光电转换器、热敏电阻、压电晶体等。 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和型生物传感器、代谢型或催化型生
《微生物检测技术》教学大纲 一、基本信息 二、教学目标及任务 教学目标：通过36个学时的教学，努力使学生了解微生物检验检测中的基本技术体系，了解微生物检测技术在研究工作中的用途和新技术的发展动态，使学生在微生物检验检测方面能够提高认识，并对技术体系有一定的了解，以适应就业后在动植物检验检疫、食品品质检测等方面的微生物检验检测业务的需要，也能适应学生今后在进一步的研究和开发过程中所需要用到的研究性检测业务。 三、学时分配 四、教学内容及教学要求 绪论我国粮食生产、我国农业的发展趋势及其和微生物的关系。 重点介绍我国粮食生产的趋势和供需关系，使学生理解微生物检验检测的重要性 无难点 了解微生物检验技术的重要性
第一章微生物在自然界的分布、作用和特征 第一节微生物在自然界的分布 第二节微生物在自然界的作用 第三节微生物在自然界的特征 本章重点介绍微生物的多样性、微生物分布的普遍性和检测特定的微生物的难点 无难点 了解技术对微生物检验的重要性 第二章微生物检验技术和社会 第一节微生物检验技术和植物检疫 第二节微生物检验技术和食品安全 第三节微生物检验技术和研究 本章重点介绍微生物检验检测技术在植物检疫、食品安全、资源开发以及研究活动中的作用和意义 无难点 理解微生物检验技术对国民经济和国民生活安全的重要性，了解微生物检验技术作用范围 第三章微生物检测技术概述 第一节可培养微生物的检测 第二节VBNC的检测技术 第三节其它的微生物检测技术 针对本课程以各项技术为中心展开，缺乏系统性的特点，本章首先给各种微生物检测技术进行概述，尽量给学生提供一个整体观和一些关键技术的信息。 难点在于理解VBNC的检测 理解各种常用的微生物检验技术和方法 第四章样品的采集和处理 第一节气体的采样和处理 第二节液体的采样和处理 第三节固体的采样和处理 从实际出发，本课程设置了采样技术，对用于微生物检验检测的样品的采集进行细致的介绍。 难点在于理解各种采样设备和工具（缺乏实物） 使学生注意到采样行为对微生物的检测结果带来的误差，并培养学生在自己今后的工作中尽量减少采样造成的误差的意识。 第五章微生物检测技术 第一节可培养微生物的检测 以国标为蓝本，介绍可培养微生物的检测方法 学生实验中有一定的基础，应无难点 使学生了解微生物检测的国家标准在实际工作中的应用，使学生学会如何利用国标。 第二节VBNC的检测技术 以最新的研究或最经典的研究例子为蓝本，介绍VBNC检测的各种方法 难点在于理解检测的理论原理和实际操作之间的差距 使学生了解VBNC的检测的方法及其特征，在必要的时候能选择使用。 第六章微生物分离和培养技术 第一节微生物的分离 介绍可培养以及难培养的微生物的分离方法，着重介绍菌根菌的分离 难点在于对于微生物的分离效果的理解 希望学生能掌握基本的微生物分离方法 第二节可培养微生物的培养 1 病原物的培养 2 非病原物的培养 介绍可培养微生物的培养方法，着重介绍病原菌培养时的注意事项 难点在于对于如何传达培养病原微生物时的临场感
生物传感器检测限 我做了一个生物传感器没有良好的线性范围怎么确定最低检测限呢？大侠们指导下吧 找出一段线性最好的范围，求出他的斜率，此为敏感度！用三倍的背景电流除以敏感度，即为检测极限～～～关键是你所说的没有良好的线性范围我没怎么明白～～ 就是浓度和信号没有线性关系啊以3倍的空白的标准偏差作为检测限可以吗？我是这么理解的，如果没有线性关系的话，很难保证信号是你的目标物引起的～～～ 这样子啊但是随浓度增高信号是变强的就是没有线性关系郁闷死我了 如果你多次重复实验都是这样的一个结果，而且你也确定你的实验没有问题的话，考虑一下能斯特关系，即信号与浓度的-logC之间可有线性关系，一般情况下，电流与浓度之间应该是线性关系，能斯特关系比较多的出现在开路电位与浓度的关系上。 背景电流应该怎样来求？不是太理解，谢谢！ 我认为这是个好问题，当初自己在看文献的时候也产生过这样的疑问。希望论坛上能讨论更多这些研究细节的问题。线性范围和检测极限都是生物传感器重要的性能参数，对它们进行考察和分析在研究中是不可避免。其实也比较容易理解，如果有例子分析说明就好了。下面的图希望对你有帮助。 线性范围：
检测极限：
回归方程形式：y=a+b*x 请教一下：对于生物传感器，线性范围是否最好能有？是不是有的没有良好的线性范围？这样的话，检测下限就不能算出来了？ 我看到有的用3σ计算检测限，用的是空白值的标准偏差。 谢谢！ 不是所有的生物传感器都能得到线性的回归方程。但酶传感器一般是这样的，是由酶催化反应和电化学测试方法决定的。对于DNA传感器，待测物浓度和电流值通常不成线性关系，也就不能简单地线性拟合。但检测局限都是能确定的。也是根据公式Y-Yb=Sb。 3σ中的σ也即上贴公式中的Sb，就是空白值的标准偏差，通过测n次空白值后得到。只是在具体求值的时候，可以用标准偏差S代替，也有书上讲用回归标准偏差代替。
第一章细菌检验基本技术 一、形态学检查 意义：1.为后续的进一步检验提供参考依据 2.迅速了解标本中有无细菌及菌量的大致情况 3.对少数具有典型形态特征的细菌可以做出初步诊断，为临床选用抗菌 药物治疗起重要的提示作用。 分为：染色标本和不染色标本的检查 1、不染色标本的检查：用于观察细菌的动力及运动情况。常用方法有压滴法和悬滴法。 2、染色标本检查：检查的内容：对标本合格与否进行评价；了解标本有无细菌及大致菌量；根据细菌形态、染色性质等对病原菌初步识别分类，决定进一步的生化反应鉴定血清学鉴定、并为临床选择用药提供帮助。 常用染色方法有：革兰染色（常用）、抗酸染色（结核病、麻风病）、荧光染色（结核、麻风、白喉、痢疾）、负染色（墨汁负染色法用于新型隐球菌检查）、特殊染色（鞭毛染色、荚膜染色、异染颗粒（白喉））。 二、培养与分离技术（关键） 目的：鉴定细菌的种类和保存菌种，为进一步确定细菌的致病性、药物敏感性提供依据。 牛肉膏无糖，可作为肠道细菌鉴别培养基的基础成分。 流感嗜血杆菌需要X因子和V因子。 理想的凝固物质具有的特性：本身不被细菌利用；在微生物生长温度范围内保持固体状态，凝固点的温度对微生物无害；不因消毒灭菌而破坏，透明度好，黏着力强。（琼脂最合适） 半固体培养基琼脂含量 0.3%~0.5%；固体培养基1.5%~2.0%。 培养基质量检验：1、无菌试验：将灭菌后的培养基置35℃温箱培养过夜，判定是否灭菌合格。2、效果检验：按不同的培养要求，接种相应菌种（符合要求的标准菌种），观察细菌的生长、菌落形态、色素、溶血及生化反应等特征，判断培养基是否符合要求。 制备好的培养基存放于冷暗处或4℃冰箱，一般不超过七天，如果用塑料袋密封。保存期可延长，但至多两周。 专性需氧：结核分枝杆菌、霍乱弧菌 微需氧菌（5%氧气、10%二氧化碳、85%氮气）：空肠弯曲菌，幽门螺杆菌兼性厌氧菌：大多数病原菌 专性厌氧菌：破伤风梭菌、脆弱拟杆菌 二氧化碳培养（5%~10%二氧化碳）：淋病奈瑟菌、脑膜炎奈瑟菌、布鲁菌 菌落是单个细菌在培养基上分裂繁殖而成的肉眼可见的细菌集落。 菌苔是由众多菌落连接而成的细菌群落。 三、生物化学鉴定技术 1、碳水化合物代谢试验 2、蛋白质和氨基酸代谢试验 3、碳源利用试验 4、呼吸酶类试验 5、其他
生物传感器产业现状和发展前景 1.1 生物传感器概述 生物传感器是一个非常活跃的研究和工程技术领域，它与生物信息学、生物芯片、生物控制论、仿生学、生物计算机等学科一起，处在生命科学和信息科学的交叉区域。它们的共同特征是：探索和揭示出生命系统中信息的产生、存储、传输、加工、转换和控制等基本规律,探讨应用于人类经济活动的基本方法。生物传感器技术的研究重点是：广泛地应用各种生物活性材料与传感器结合，研究和开发具有识别功能的换能器，并成为制造新型的分析仪器和分析方法的原创技术，研究和开发它们的应用。生物传感器中应用的生物活性材料对象范围包括生物大分子、细胞、细胞器、组织、器官等，以及人工合成的分子印迹聚合物(molecularly imprinied polymer，MIP)。由于研究DNA分子或蛋白质分子的识别技术已形成生物芯片（DNA芯片、蛋白质芯片）独立学科领域，本文对这些领域将不进行讨论。 与生物活性材料组合的传感器可以是多种类型的物理或化学传感器，如电化学（电位测定、电导测定、阻抗测定）、光学（光致发光、共振表面等离子体）、机械（杠杆、压电反应）、热（热敏电阻）或者电（离子或者酶场效应晶体管）等等。所有这些具有生物识别功能的组合体通称为生物传感器。 1.2 中国生物传感器技术发展的过程 中国生物传感器研究始于20世纪八十年代初，从事生物传感器研究的科研机构有中国科学院微生物所、中国科学院上海生化所、上海冶金所、中国科学院武汉病毒所、华东理工大学和山东省科学院生物研究所等单位，直至今日，这些单位仍在生物传感器领域进行着创新研究和开发。最早展开生物传感器的研讨活动是1986年由中国微生物协会酶工程专业技术委员会组织的第一届工业生化及酶工程全国学术会议。中国酶工程专业技术委员对这一领域的国内外学术交流起到很好的作用，其活动包括定期召开的全国性酶工程学术会议和每隔二年一次的中日酶工程学术会议，其中生物传感器都是重要的研讨议题。
生物传感器的原理及应用 摘要: 随着信息技术与生物工程技术的发展，生物传感器得到了极为迅速的发展，当今各发达国家都把生物传感器列为21世纪的关键技术，给予高度的重视。生物传感器不仅广泛用于传统医学领域，推动医学发展，而且还在空间生命科学、食品工业、环境监测和军事等领域广泛应用。 关键词:生物传感器；原理；应用；发展 Abstract: As information technology and biological engineering technology, bio-sensors has been very rapid development，today's developed countries regard the biosensor technology as the key to the 21st century, given a high priority. Biosensors are widely used in traditional medicine not only to promote the development of medicine, but also in space life science, food industry, environmental monitoring and widely used in military and other fields. Keyword s: biosensor; principle; application; development
目录 一. 引言 (4) 二. 生物传感器的原理 (4) 三. 生物传感器的应用 (5) 3.1.生物传感器在医学领域的应用 (5) 3.1.1. 基于中医针灸针的传感针 (5) 3.1.2.生物芯片 (5) 3.1.3.生物传感器的临床应用 (5) 3.2.生物传感器在非传统医学领域的应用 (6) 3.2.1．在空间生命科学发展中的应用 (6) 3.2.2．在环境监测中的应用 (6) 3.2.3．在食品工程中的应用 (6) 3.2.4．在军事领域的应用 (6) 四. 生物传感器的未来 (7) 五. 结束语 (7) 六. 参考文献 (7)
生物传感器的应用及发展趋势 摘要: 生物传感器是一类特殊的化学传感器，是以生物体成分（如酶,抗原,抗体,激素等）或生物体本身(细胞,微生物,组织等)作为生物体敏感元件,对被测目标物具有高度选择性的检测器件。生物传感器不仅广泛用于传统医学领域，推动医学发展，而且还在空间生命科学、食品工业、环境监测和军事等领域广泛应用。 关键词:生物传感器种类；原理；应用；趋势 一.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 分去识别被测目标，是可以引起某种物理变化或化学变化的主要功能元件。分子识别部分 是生物传感器选择性测定的基础。生物传感器通过物理，化学型信号转换器捕捉目标物 与敏感元件之间的反应，并将反应的程度用离散或连续的电信号表达出来，从而得出 被测量。 生物体中能够选择性地分辨特定特质的物质有酶、抗体、组织、细胞等。这些分子识 别功能物质通过识别过程可与被测目标结合成复合物，如抗体和抗原的结合、酶与基质的 结合。在设计生物传感器时，选择适合于测定对象的识别功能物质，是极为重要的前提； 要考虑到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会产生相应的变化量。根据这些变化量，可以选择适光的换能器。 二.生物传感器的分类及应用 1.酶生物传感器 酶传感器是生物传感器的一种，是利用生化反应所产生的或消耗的物质的量，通过电化学 装置转换成电信号，进而选择性地测定出某种成分的器件。酶生物传感器应用于检测血糖 含量，检测氨基酸含量，测定血脂，测定青霉素和浓度，测定尿素，测定血液中的酶含量 酶传感器中应用的新技术：纳米技术 固定化酶时引入纳米颗粒能够增加酶的催化活性，提高电极的响应电流值。首先，纳米颗 粒增强在载体表面上的固定作用；其次是定向作用，分子在定向之后，其功能会有所改善；第三，由于金、铂纳米颗粒具有良好的导电性和宏观隧道效应，可以作为固定化酶之间、 固定化酶与电极之间有效的电子媒介体，从而使得氧化还原中心与铂电极间通过金属颗粒 进行电子转移成为可能，酶与电极间可以近似看作是一种导线来联系的。这样就有效地提 高了传感器的电流响应灵敏度。孟宪伟等首次研究了二氧化硅和金或铂组成的复合纳米颗 粒对葡萄糖生物传感器电流响应的影响，其效果明显优于这=种纳米颗粒单独使用时对葡萄糖生物传感器的增强作用。其原因是纳米粒子具有吸附浓缩效应、吸附定向和量子尺寸颗 粒效应，复合纳米颗粒比单独一种纳米颗粒更易于形成连续势场，降低电子在电极和固定 化酶间的迁移阻力，提高电子迁移率，有效地加速了酶的再生过程，因此复合纳米颗粒可 以显著增强传感器的电流响应。 2.免疫传感器 免疫传感器应用于检测食品中的毒素和细菌，检测DNA 光纤，检测残留的农药，毒品和滥 用药物的检测。
Chapter １生物传感器 （Biosensors） ? 1.1 Generalization（概述）? 1.2 Principle （基本原理）? 1.3 Classification（分类）? 1.4 Application（应用）
1.2 生物传感器工作原理 被测对象生物敏 感膜 （分子 识别感 受器） 电 信 号 换 能 器 物理、化学反应 化学物质 力 热 光 声 . . . 图16-1 生物传感器原理图
BIOSENSORS 1.2 生物传感器原理 无论是基于电化学、光学、热学或压电 晶体等不同类型的生物传感器，其探头均由 两个主要部分组成，一是感应器，它是由对 被测定的物质（底物）具有高选择性分子识 别功能的膜构成。二是转换器，它能把膜上 进行的生化反应中消耗或生成的化学物质， 或产生的光、热等转变成电信号，最后把所 得的电信号经过电子技术的处理后，在仪器 上显示或记录下来。
换能器（T r a n s d u c e r ）感受器（R e c e p t o r ）= 分析物（Analyte ） 溶液（Solution ）选择性膜（Thin selective membrane ） 识别元件（Recognition ）生物传感器工作机理 测量信号（Measurable Signal ） BIOSENSORS
（1）将化学变化转变成电信号 酶传感器为例,酶催化特定底物发生化学反应,从而使特定生成物的量有所增减。用能把这类物质的量的改变转换为电信号的装置和固定化酶耦合,即组成酶传感器.常用转换装置有氧电极、过氧化氢。
读后感 学号：2009221930 专业：检验生物技术姓名：刘志成 从上世纪60年代Clark和Lyon提出生物传感器的设想开始，生物传感器的发展已经距今已有40 多年的历史了。作为一门在生命科学和信息科学之间发展起来的一门交叉学科，生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。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。 一、生物传感器的定义与其发展历史回顾 作为生物，最基本特征之一就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。 生物传感器定义为"使用固定化的生物分子(immobilized biomolecules)结合换能器，用来侦测生体内或生体外的环境化学物质或与之起特异性交互作用后产生响应的一种装置"。生物传感器由两个主要关键部份所构成，一为来自于生物体分子、组织部份或个体细胞的分子辨认组件，此一组件为生物传感器信号接收或产生部份。另一为属于硬件仪器组件部份，主要为物理信号转换组件。因此，如何已生化方法分离、纯化甚或设计合成特定的生物活性分子(biological active materials)，结合精确而且响应快速的物理换能器(transducers)组合成生物传感器反应系统，实为研究生物传感器的主要目的。 生物传感器可以如上述的那样，依照其感受器中所采用的生命物质而称为组织传感器、细胞传感器、酶传感器等等，也可根据所监测的物理量、化学量或生物量而命名为热传感器、光传感器、胰岛素传感器等，还可根据其用途统称为免疫传感器。药物传感器等等。生物传感器中的信号转换器，与传统的转换器并没有本质的区别。例如，可以利用电化学电极、场效应管、热每器件、压电器件、光电器件等器件作为生物传感器中的信号转换器。依照信号转换器的不同，也可将生物传感器进行分类，如压电晶体生物传感器、场效应管生物传感器等。 生物传感器的发展，自1962年Clark和Lyon两人提出酵素电极的观念以后，YSI公司于七零年代即积极投入商品化开发与生产，启开了第一代生物传感器于1979年投入医检市场，最早的商品为血糖测试用酵素电极。YSI公司的上市成功与八零年代电子信息业的蓬勃发展有很密切的关系，并且一举带动了生物传感器的研发热潮。Medisense公司继续以研发第一代酵素电极为主，于1988年由于成功的开发出调节(mediator)分子来加速响应时间与增强测试灵敏度而声名大噪，并以笔型(Pen 2)及信用卡型(companion 2)之便携式小型生物传感器产品，于1988年上市后立即袭卷70%以上的第一代产品市场，成为生物传感器业的盟主。第二代的生物传感器定义为使用抗体或受体蛋白当分子识别组件，换能器的选用则朝向更为多样化，诸如场效半导体(FET)，光纤(F OS)，压晶体管(PZ)，表面声波器(SAW)等。虽然第二代的生物传感器，自八零年代中期即开始引起广泛的研发兴趣，但一般认为尚未达医检应用阶段，预定相关技术须待世纪末前方能成熟。目前可称的上第二代的生物传感器产品为1991年上市的瑞典商Pharmacia所推出的BIAcore与BIA lite两项产品。 二、未来的展望
生物传感器发展方向： 目前，生物传感器的开发和应用已进入一个新的阶段，越来越引起人们的重视。生物传感器的多功能化、集成化是很重要的研究与发展方向。将半导体技术引入生物传感器，不仅给多功能生物传感器开发提供了重要途径，而且可以使传感器小型化、微型化，这在实际应用中是具有重要意义的，特别是在人体状态诊断上具有相当重要的实用价值。 Pharmacia的生物分子相互作用分析（biomolecular interaction analysis，BIA ）系统为生物传感器研究生物分子间相互作用开创了一个典范。BIA是将探针或配基固定在感应片表面，固定化的配基或探针能专一性地结合待测的生物分子，如蛋白-蛋白、受体-药物、受体-配基、生物素-亲和素、抗原-抗体、核酸-蛋白、蛋白-药物、核酸-核酸等分子间的相互作用情形，如分子的结合与解离、强度和速度以及分子间是否有空间位阻和异位效应等。用微射流技术就可以吧分子相互作用瞬间的上述动力学参量测量并记录下来，为临床医学提供有效的治疗药物、选择性更强的临床诊断，为基础医学、分子生物学研究提供更深层的分子间、细胞间的分子作用机理，这是迄今为止在分子水平和细胞水平上研究工作能够取得更多信息的设备。 BIA的核心系统应用了一种称为表面等离子体共振（surface Plasmon resonance，SPR）的技术。它的使用激光扫描固定化表面，记录分子配对，即抗体作用所导致的质量的改变。传感器片得固定化表面是由玻璃片覆盖金膜镀层，在金膜上共价结合了羧化的葡聚糖变成生物相容性载体，非特异性结合很低，可以用水溶性碳二亚胺和N-羧基丁而酰胺（NHS）把所需要的配基固定到羧化得葡聚糖上。当待测分子结合到配基层以后，SPR的共振角发生更大的变化，这种变化与待测分子的定量相关。 目前，在所有利用固定化亲和配基的操作系统中，生物传感器可能是最有希望的，不难设想将来几乎所有生物物质都可以通过生物传感器的亲和作用来进行迅速的测量和分析。现在已经有人设计出在晶体管芯片上亲和固定化几十种配基，能在几秒内测定一系列生物化学和医学诊断的数据，甚至连基因突变和缺失都可以检测，由此可以预测，它可能成为21世纪揭示人类生命科学的有力武器。 电化学DNA传感器是近几年迅速发展起来的一种全新思想的生物传感器。其用途是检测基因及一些能与DNA发生特殊相互作用的物质。电化学DNA传感器是利用单链DNA（ssDNA）或基因探针作为敏感原件固定在固体电极表面，加上识别杂交信息的电话性指示剂（称为杂交指示剂）共同构成的检测特定基因装置。其工作原理是利用（分子作用）形成双链DNA（dsDNA）（电极表面性质改变），同时借助一能识别ssDNA和dsDNA的杂交指示剂的电流响应信号的改变来达到检测基因的目的。 已有检测灵敏度高达10~13g/mL的电化学DNA传感器的报道，Hashimoto 等采用一个20聚合体的核苷酸探针修饰在金电极上检测了Pat I片段上的致癌基因u-myc。电化学DNA传感器距实用化还有相当距离，主要是传感器的稳定性、重现性、灵敏度等都还有待提高。有关DNA修饰电极的研究除对于基因检测有重要意义外，还可将DNA修饰电极用于其它生物传感器的研究，用于DNA与外源分子间的相互作用亚久，如抗癌药物筛选、抗癌药物作用机理研究;以及用于检测DNA结合分子。无疑，它将成为生物电化学的一个非常有生命力的前沿领域。 总之，生物传感器目前仍处于开发阶段。很多已经开发的生物传感器在实用
微生物检验的基本操作技术 一、无菌操作技术 1、定义 是指在执行实验过程中，防止一切微生物侵入机体和保持无菌物品及无菌区域不被污染的操作技术和管理方法； 无菌操作技术是微生物实验的基本技术，是保证微生物实验准确和顺利完成的重要环节。 2、内容 无菌操作技术主要包括两方面： 1）创造无菌的培养环境。包括提供密闭的培养容器、培养容器的灭菌、培养基的灭菌等； 2）在操作和培养过程中防止一切其它微生物的侵入的措施。包括紫外线杀菌、甲醛熏蒸、超净台的消毒与检测、操作工具、器皿灭菌、操作方法等。 3、无菌操作原则 1）在执行无菌操作时，必须明确物品的无菌区和非无菌区，接种时必须穿工作服、戴工作帽，应在进无菌室前用肥皂洗手，然后用75%酒精棉球将手擦干净； 2）在操作前20～30分钟要先启动超净台和紫外灯，进行接种所用的吸管、平皿及培养基等必须经消毒灭菌，打开包装未使用完的器皿，不能放置后再使用，金属用具应高压灭菌或用95%酒精点燃烧灼3次后使用。严禁用手直接拿无菌物品，如瓶塞等，而必须用消毒的钳、镊子等； 3）从包装中取出吸管时，吸管尖部不能触及外露部位，使用吸管接种于试管或平皿时，吸管尖不能触及试管或平皿边； 4）接种样品、转种细菌必须在酒精灯前操作，接种细菌或样品时，吸管从包装中取出后及打开试管塞都要通过火焰消毒； 5）接种环或接种针在接种细菌前应经火焰烧灼全部金属丝，必须时还要烧到环和针与杆的连接处； 6）吸管吸取菌液或样品时，应用相应的橡皮头吸取，不得直接用口吸。倾倒平板应在超净台内操作，并且在开启和加盖瓶塞时需反复用酒精灯烧。 二、无菌操作的环境要求 1、无菌室 （1）无菌室的结构：更衣间、缓冲间、操作间；
生物传感器的应用现状及发展前景 摘要：到来后，获取准确可靠的信息对现代化生产有着重大作用，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。其中生物传感器早已渗透到国民经济的各个部门如食品、制药、、、环境监测等方面。生物传感器专一性好、易操作、设备简单、测量快速准确、适用范围广。随着固定化技术的发展，生物传感器在市场上具有极强的竞争力。生物传感器的研究开发，已成为世界科技发展的新热点。相信不久的将来，生物传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。 关键词：生物传感器、应用、前景 一、传感器概述 传感器是一种检测装置，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。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由和转换元件组成”。 随着的到来，世界开始进入。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。 在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。 传感器早已渗透到工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等各个领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。 由此可见，在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。 传感器的特点主要有微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。 常见传感器有、、、、、、、以及等。 二、生物传感器概述 生物传感器是用生物活性材料（酶、、、抗体、抗原等）与换能器有机结合的一门交叉学科，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法，也是物质分子水平的快速、微量分析方法。 1967年.乌普迪克等制出了第一个生物传感器--葡萄糖传感器。将包含在聚丙烯酰胺胶体中加以固化，再将此胶体膜固定在隔膜氧电极的尖端上，便制成了这种葡萄糖传感器。 生物传感器的分类： ⑴按照感受器生命物质分类，可分为：微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、细胞传感器、、DNA传感器等等。
生物传感器的应用及发展 【摘要】生物传感器是一种以生物活性单元为敏感元件, 结合化学、物理转换元件,对被分析物具有高度选择性的装置,它具有灵敏度高、检测速度快、操作简便、成本低、可进行连续动态监测等优点。本文将首先讲述生物传感器的概念，发展历程，然后介绍目前生物传感器在各个领域的研究和应用状况，这些领域涉及到生命科学、医学、环境检测、食品工程及军事等，继而再介绍目前国外生物传感器的最新研究成果，最后展望生物传感器的发展前景。【关键词】生物传感器应用发展最新研究前景挑战 何为生物传感器？2001年国际理论和应用化学联合会( IUPAC)推荐了一个非常严格的对生物传感器的定义:生物传感器应是一个独立的、完整的装置,通过利用与换能器保持直接空间接触的生物识别元件(生物化学受体) ,能够提供特殊的定量和半定量分析信息。目前，生物传感器技术已经成为一个非常活跃的工程技术研究领域, 它与生物信息学、生物芯片、生物控制论、仿生学、生物计算机等学科一起处在生命科学和信息科学的交叉区域,是发展生物技术必不可少的一种先进的检测与监控装置。随着新技术的开发和技术融合，生物传感器的种类已经日趋增多，已经在各个领域发挥了重要的作用，同时也展现了其十分广阔和诱人的发展前景。 生物传感器研究起源于20世纪60年代。1962年Clark和Lyons首次把嫁接酶法和离子敏感氧电极技术结合，创制了测定葡萄糖含量的酶电极，开创了生物传感器的先河。1967 年Updike和Hicks把葡萄糖氧化酶( GOD)固定化膜和氧电极组装在一起,制成了第一种生物传感器,即葡萄糖酶传感器，代表了生物传感器的诞生。20世纪70年代中期到整个80年代,随着生物技术、生物电子学和微电子学等的不断渗透和融合,许多其它的生物活性材料和换能器相继用于生物传感器的制备。Cooney等在1974年报道了以酶为测温探针的热生物传器;1975年，Janata研制出了电化学免疫生物传感器，同年Divies发表了第一篇关于电流型微生物传感器的论文。1977 年Karube等利用微生物细胞作为生物敏感元件制备了第一支微生物传感器; Liedberg等开发出研究生物分子间相互作用的表面等离子共振生物传感器。1980年Cams和Janata首先研制成功可测定青霉素的酶场效应晶体管生物传感器，这一成果为离子酶场效应晶体管开创了新的研究领域，又为生物传感器的微型化，全固态化，集成化和多功能化开辟了一条新的途径，实现了生物传感器与微电子技术的结合，为生物传感器应用于医学领域的在线测定奠定了基础。1983年Lowe Cofdfinch第一次将光学换能器引入到酶传感器领域。这一时期,生物传感器的研究成果十分丰硕,相关文献数量迅速增加。自1990年至今,每隔两年
电化学生物传感器的应用实例 摘要：生物电化学传感器是生物传感器中研究最早、种类最多的一个分支, 它具有专一、高效、简便、快速的优点, 已应用于生物、医学及工业分析等方面。目前，生物传感器正进人全面深人研究开发时期，各种微型化、集成化、智能化、实用化的生物传感器与系统越来越多。相信在不久的将来，生物传感器的面貌会焕然一新。 关键词：生物传感器，应用 引言 生物传感器正是在生命科学和信息科学之间发展起来的一门交叉学科。 最早的生物传感器发明于1962年，英国Clark[1]利用不同的物质与不同的酶层发生反应的工作原理，在传统的离子选择性电极上固定了具有生物功能选择的酶，从而构成了最早的生物传感器一一酶电极。生物传感器的研究全面展开是在20世纪80年代，20多年来发展迅速，在食品工业、环境监测、发酵工业、医学等方面得到了高度重视和广泛应用。 1 工作原理及其分类 1.1 工作原理 传感器主要由信号检测器和信号转换器组成，它能够感受一定的信号并将这种信号转换成信息处理系统便于接收和处理的信号，如电信号、光信号等。生物传感器是利用生物分子探测生物反应信息的器件。换句话说，它是利用生物的或有生命物质分子的识别功能与信号转换器相结合，将生物反应所引起的化学、物理变化变换成电信号、光信号等。Rogers[2]等人将生物传感器定义为:由生物识别单元，如酶、微生物、抗体等和物理转换器相结合所构成的分析仪器，生物部分产生的信号可转换为电化学信号、光学信号、声信号而被检测。可见，任何一个生物传感器都具有两种功能，即分子识别和信号转换功能。 1.2 主要分类 生物传感器的分类方式很多，但根据生物学和电子工程学各自的范畴，主要有以下两种分类方式。 (1)根据生物传感器中信号检测器上的敏感物质分类 生物传感器与其它传感器的最大区别在于生物传感器的信号检侧器中含有敏感的生命物质。这些敏感物质有酶、微生物、动植物组织、细胞器、抗原和抗体等。根据敏感物质的不同，生物传感器可分酶传感器、微生物传感器、组织传感器、细胞器传感器、免疫传感器等。生物学工作者习惯于采用这种分类方法。(2)根据生物传感器的信号转换器分类