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《中国医疗器械信息》2008年第14卷第7期 Vol.14 No.7
文章编号：1006-6586(2008)07-0031-02 中图分类号：TP212.3 文献标识码：A
收稿日期：2008-06-23
随着科学的发展和其他学科的渗透以及生物医学
学科的进步，使医学学科进入一个新阶段——定量医
学。从定性医学到定量医学的发展过程中，传感器起了
重要作用。传感器延伸了医生的感觉器官，扩大了医生的观测范围，并把定性的感觉扩展为定量的测量。目前，传感器已成为生物医学测量、数据处理中不可缺少的关
键部分。可以说传感器的作用和地位就相当于医生的五
官，要提取和捕捉生物体内各种生物信息，需要依靠各
种各样的传感器。由图1可知，传感器是医学测量系统
的第一个环节，医学仪器通过其与人体直接耦合。肠内压、胃内压、膀胱压及肺泡压等。所采用的传感器大体上属于同一类型，只是量程不同。基本结构中都包括一个弹性膜片，它将压力信号转化为膜片的变形，然后根据膜片的应变和位移，将其转换成相应的电信号输出。(2) 心音传感器：在心脏的收缩和舒张过程中，血管的振动传到胸腔表面就是心音。另外，人体内部还有一些器官也会造成音响，例如呼吸时支气管与肺膜产生的声音、肠蠕动的杂音、孕妇的子宫杂音、胎儿的心音等。所有这些声音，对疾病的诊断都是非常有价值的。医用心音传感器总的来说分为空气传导式和直接传导式。由
于空气传导式心音传感器需由气室和一般传感器组合而
成，虽然简单易行，但其灵敏度低，且易受周围噪声的
干扰，所以临床上使用的大多是直接传导式心音传感器。
(3) 血流传感器：与压力检测一样，流量的检测也是生
理研究和临床诊断上最常应用的工程手段之一。其中
最常用的是血流的测量，另外还有一些流量也是临床上需要测量的重要参数，如与呼吸功能密切相关的气流量、与肾功能密切相关的尿流量等。临床中通常采用阻抗法来获得心血流图、脑血流图、肺血流图、肾
血流图以及肢体血流图等。(4) 温度传感器：体温是机体不断进行新陈代谢和自动
调节的结果，许多生理过程的进行又都受到体温变化的影响，所以测量人体各部分的温度，是临床诊断各种疾
1 物理传感器的临床应用 物理传感器是检测物理量的传感器，利用某种物理效应，把被测物理量信号转换成为便于处理的能力
形式的信号(通常是电信号) ，用于测量血压、体温、血流量、血粘度、生物组织对辐射的吸收、反射或散
射以及生物磁场等。(1) 压力传感器：在临床诊断、外科手术和病人监护中，人体内各种压力参数的准确测量往往是至关重要的，同时它也是控制和解释某些生理研究实验不可缺少的信息来
源。医学上通常测量的压力参数有血压、颅内压、眼内压、
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原理和测量方法的温度传感器。目前可供选择的温度传感器非常多，其中最常见的温度传感器按测量原理来分类，有热电偶式、热电式、PN 结型、液晶式、热辐射式等。2 化学传感器的临床应用 化学传感器通常指基于化学原理、以化学物质成分为检测对象，用于测量人体体液中离子的成分或浓度、pH 值、氧分压、及葡萄糖浓度等。目前这类传感器主要是利用敏感材料与被测物质中的离子、分子或生物物质相互接触而产生的电极电位变化、表面化学反应或引起的材料表面电势变化，并将这些反应和变化直接或间接转换为电信号。化学传感器在临床医学中的应用主要有两个方面：一是非连续性的样品检验；二是对人体一些生化指标进行连续测量。(1) 样品检验：化学传感器中的离子传感器已用于对人的唾液、脑髓液、脊髓液、血液、汗液、尿液等的日常化验中，检测这些体液中的氢离子、钾离子、钠离子、氯离子等的浓度(活度) 。化学传感器是临床上对人体血气酸碱平衡状态进行监测、评价的主要工具，特别在抢救危重病人、重大手术、体外循环、人工肾、心导管和器官移植等方面具有重要意义。(2) 连续测量：化学传感器在医学中的一个重要应用方面是连续性监测，这对于各种临床检验，特别是负荷试验这一类的动态测量以及麻醉、手术及各种治疗中的监护(尤其是伴随物质交换的人工脏器治疗及ICU 、急救等场合) ，还有术后患者和慢性患者的无拘束检测以及植入式人工脏器的控制等均具有重要价值。化学传感器的应用方式灵活多样，可安放在体表，可穿刺人体内，可插入血管，植入体内组织，也可安置在体外循环回路及治疗设备和人工脏器内。3 生物传感器的临床应用 生物传感器是指由生物活性材料与相应转换器构成，并能测定特定的化学物质(主要是生物物质) 的传感器。生物传感器可以测定医学诊断中重要的体内代谢物、蛋白质、抗原；使用DNA 为分子识别元件，用于胎前期诊断，高灵敏度测定微生物污染程度，并可分析动植物染色体中是否存在异常基因物质。(1) 葡萄糖含量测定：血中葡萄糖的量是准确诊断和治疗糖尿病及其他代谢失调疾病的重要检测指标。常规方法如邻甲苯胺法、葡萄糖氧化酶法均属于比色测定
法，操作麻烦，干扰严重。而生物传感器方法则简便
快捷，检测结果准确可靠。目前，葡萄糖传感器所用
的酶都是GOD ，传感器输出信号主要是电流信号。在测定方法上，除用氧电极测定氧气在反应中的消耗量外，还可根据H 2O 2在阳极上的氧化，测定反应中H 2O 2的生成量，进而测得葡萄糖含量。
(2) 乳酸含量测定：快速、准确测定体液中乳酸的含量是临床诊断的必需项目。有4种不同酶可用作测定乳酸的电流型生物传感器的敏感材料，它们是乳酸脱氢酶(LDH) 、
细胞色素b2、乳酸氧化酶(LOD) 和乳酸单加氧酶(LMO) 。采用LDH 酶促反应测乳酸的乳酸传感器，使用中易被NADH 或电子传递体所玷污。基于LMO(一种脱
羧酶) 的生物传感器容易因为缓冲液中和样品中氧含量不同引起问题，而基于细胞色素b2的传感器研究尚处于实验室阶段。用固定化的LOD 和H2O2电极相结合则是测定乳酸的较适合的传感器，此类已达实用化的传感器可测定全血、血浆和脑脊液中的乳酸，和传统比色法相比较的相关系数可达0.99。
(3) 药物传感器：药物传感器是指以生物材料样品(血、
尿等) 中的药物为测量对象的生物传感器。近年来，了解药物在血中的浓度，在投药量最适合化方面颇具意义，因此，测定治疗过程中药物的浓度，越来越受到重视。根据生物传感器的原理，可用酶传感器检测青霉素，用微生物传感器检测头孢菌素，用酶免疫传感器检测胰岛素、碱基等。目前，药物传感器的应用还只限于离体生物材料中药物浓度的测量，相信在不久的将来，药物传感器的开发和实用化，会向在体连续测定的方向发展。参考文献
[1] 彭承琳 《生物医学传感器——原理与应用》 重庆
大学出版社，1997
[2] 何伟仁 《传感器新技术》 中国计量出版社，1989[3] 刘广义 《几种新型传感器——设计和应用》 国防工业出版社，1988
[4] 方培生 《传感器原理与应用》 电子工业出版社，1991
[5] 刘泽民 《医学检验仪器学》 重庆大学出版社，1991
[6] 甘心照 《现代医用检验电子仪器》 南京大学出版社，1993 ■
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）
《生物医学传感器与检测技术实验》教案大纲 张日欣李元斌 一、课程名称：生物医学传感器与检测技术实验 Experiments in Biomedical Sensor & Detecting Techniques 二、课程编码：0702831 三、学时与学分：24/1.5 四、先修课程：数字电子技术，模拟电子技术，项目生理学，电子测试与实验，生物医学测量与仪器实验。 五、课程教案目标 1．本课程是生物医学项目专业的一门专业课，它应用电子技术，传感器测量技术和计算机技术，解决生物医学领域中的信号提取，检测和处理以及生物医学仪器的设计等问题； 2．使学生了解典型医学仪器的原理、特点和性能指标，学习正确使用传感器，设计检测电路，掌握基本测量技术； 3．为医学仪器设计奠定基础。 六、适用学科专业 生物医学项目 七、基本教案内容与学时安排 ●热敏器件及温度传感器特性实验<4学时） ●压力传感器性能实验<4学时） ●气敏传感器特性实验<4学时） ●光电式脉搏探测器<4学时） ● ECG前置放大器<4学时） ●陷波器仿真、制作与调试<4学时） ●安全隔离设计与调试<4学时） ● ECG放大器的整体调试<4学时） ● 12导联心电工作站的原理及使用<4学时） 八、教材及参考书： 教材：生物医学电子技术与信号处理实验指导书,张日欣、李元斌、邹昂等自编教材，武汉：华中科技大学教材科，2004年9月 参考文献： 1．生物医学检测技术讲义，杨玉星自编教材，1998年 2．生物医学电子学，蔡建新，张唯真，北京大学出版社，1997年 3．传感器原理与应用，黄贤钨，电子科技大学出版社，1999年 4．生物医学测量，陈延航，人民卫生出版社，1986年 5．医学物理，刘普和，人民卫生出版社，1986年 6．医学仪器-应用与设计，约翰G.韦伯斯特，新时代出版社，1985年 7．Protel 98 for windows 电路设计应用指南，程凡等，人民邮电出版社，1999年 九、考核方式 实验报告+实践表现 《生物医学测量与仪器实验》教案大纲
生物传感器的应用现状和发展趋势 【摘要】改革开放以来，国民生活的各个方面都取得了明显的进步。随着科学的发展生产力的不断提高，生物传感器的应用越来越广泛。为我们的生产生活带来了很大的方便，研究生物传感器的应用现状和发展趋势，有利于我们对生物传感器进行全面深入的了解，有利于生物传感器的自身发展，同时有利于生物传感器的应用广泛推广。因此有必要详细说明生物传感器的应用现状和发展趋势。 【关键词】生物传感器；应用现状；发展趋势 1.前言 生物传感器作为一种高科技手段，在医学、军事、食品、农业等各个领域均得到了广泛的应用。它具有传感器不可替代的地位，利用生物中独特的物质，通过一系列的化学反应，检测出相关物质。生物传感器相对与传统的传感器相比，具有高灵敏度、高选择度、成本低廉、运用普及度高、污染程度小的特点。因此，研究生物传感器的应用现状和发展趋势具有重要意义。 2.简要介绍生物传感器 Gronow将生物传感器定义为一种含有固定化生物物质（如酶、抗体、全细胞、细胞器或其联合体）并与一种合适的换能器紧密结合的分析工具或系统，它可以将生化信号转化为数量化的电信号。生物传感器一般由两个主要部分组成：一是生物分子识别元件（感受器），是具有分子识别能力的生物活性物质（如酶、抗体、组织切片、细胞、细胞器、细胞膜、核酸、有机物分子等）；二是信号转换器（换能器），主要有电化学电极、光学检测元件、热敏电阻、场效应晶体管、压电石英晶体及表面等离子共振器件等。当待测物与分子识别元件特异性结合后，所产生的复合物通过信号转换器转变为可以输出的电信号、光信号等，从而达到分析检测的目的。 3.生物传感器的具体应用 3.1 制药方面 生物传感器在生产药物时具体作用表现为对具体进行生化反应进行检测，生物传感器可以及时的测量有关生化反应的各项数据，并将它及时反馈给系统。在抗癌药物及癌症治疗方面，生物传感器发挥了极其重要的作用。在实验室中对癌细胞进行培养，并把用相应药物与之发生反应，通过生物传感器对实验数据进行测量，来具体观察药物对癌细胞的作用。在不同药物间的对比中，选出最具有抗癌性的药物。 3.2 食品方面
收稿日期：２００７－１０－２６ 作者简介：夏西泉（１９６９—），男，重庆市人，重庆电子工程职业学院，高级讲师，主要从事传感与检测技术、通信技术的教学与研究； 曹毅（１９６７—），男，重庆市人，副教授，重庆城市管理职业学院电子信息工程系主任，主要研究方向为计算机网络通信、生物医学信息处理。 第１７卷第１期重庆职业技术学院学报Ｖｏｌ．１７Ｎｏ．１２００８年１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＶｏｃａｔｉｏｎａｌ＆ＴｅｃｈｎｉｃａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｊａｎ．２００８ 传感技术是当代科学技术发展的一个重要标志，它是现代生物医学、自动化检测、环境保护等应用领域不可缺少的功能器件，它与通讯技术、计算机技术并称为现代信息产业的三大支柱。２１世纪是人类全面进入信息电子化的时代，随着人类探索领域和空间的拓展，人们需要获得的电子信息种类日益增加，需要信息传递的速度加快，信息处理能力增强，因此要求与此相对应的信息采集技术———传感技术必须跟上信息化发展的需要。生物传感器是近几十年内发展起来的一种新的传感器技术。有人把２１世纪称为生命科学的世纪，也有人把２１世纪称为信息科学的世纪。生物传感器正是在生命科学与信息科学之间发展起来的一个交叉学科。 １生物传感器的定义 生物传感器定义为“使用固定化的生物分子 （ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）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分所构成，一为来自于生物体分子、组织部分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分，另一为属于硬件仪器组件部分，主要为物理信号转换组件，主要是由电化学或光学检测元件（如电流、电位测量电极，离子敏场效应晶体管，压电晶体等）。 然而，随着当前各种新材料、新原理和新技术的不断发展，特别是微电子机械系统（Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｙｓｔｅ ｍ，ＭＥＭＳ）技术和生物芯片技术的出现，目前生物传感器 的概念已经跳出了原来狭义的圈子，扩展为以微型化、集成化、智能化和芯片化为特征的生物检测、处理的微系统。 ２生物传感器的结构与原理 ２．１生物传感器的结构 生物传感器由两个主要关键部分所构成，第一部分 是识别部件，如酶、微生物、细胞或组织、抗原或抗体等；第二部分是转换部件，将其他物理量转换成电学量（电压或电流），如：温度转化为电压，力学压力量转换为电学量等。其余为辅助部分，完成系统测量或控制的功能。生物传感器的组成框图如图１所示。 ２．２生物传感器的原理 被测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别（特异性结合）后，发生物理或化学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经信号处理单元处理后输出，便可知道待测物的相关信息。 ３生物传感器的种类 根据生物传感器组成部分（识别部分和转换部分）的 材料或原理的不同，可以有以下不同的分类方法。 （１）按照其感受器中所采用的生命物质分类，可分为微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、细胞传感器、酶传感器、ＤＮＡ传感器等。 生物医学传感器的发展与应用综述 夏西泉１，曹 毅２ （１．重庆电子工程职业学院，重庆４０１３３１；２．重庆城市管理职业学院，重庆４０００５５） 摘要：随着现代生物工程技术的发展和需要，生物医学传感器的研究与开发得到了长足发展，特别是微传感器及生化传感器是目前发展的前沿技术，本文对生物医学传感器的发展、原理、应用领域以及发展趋势等作了详细论述。 关键词：生物医学传感器；传感器；应用中图分类号：Ｑ－１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－００６７（２００８）０１－０１４９－０４ 图１生物传感器结构框图
生物医学传感器与一般传感器相比，还必须满足 1.材料无毒，且与生物体组织有良好的相容性； 2.检测时，长期接触不会影响或尽可能少影响正常生理活动； 3.有良好的电气安全性 4.在结构和性能上便于清洁和消毒，防止交叉感染。 生物信号有哪些特点对医学传感器有哪些要求 特点：1.非电量信号；2.生物信号十分微弱；3.信噪比低；4.变化频率低；5.无创伤的检测； 要求：1.灵敏度高；2.信噪比高；3.良好的精确性；4.响应速度快；5.稳定性；6.互换性； 什么是应变效应什么是压阻效应两者有何异同 应变效应：金属电阻受力后尺寸变化引起阻值变化；压阻效应：半导体电阻受力后电阻率变化引起电阻值变化；同：都受到作用力，其结果都会导致电阻值的变化。异：导致阻值变化的原因不同，前者因尺寸变化引起，后者主要因电阻率变化引起。 直流单臂电桥的非线性误差如何产生如何解决 产生条件：△R1< (这)使(不)用(就是)说(重)明(点) 1.书本使用《医用传感器》第2版,陈安宁主编。供生物医学工程、影像学等相关专业使用 2.有些题目找的答案与标准答案或有出入,有些题目LZ也没有找到答案,各位您见谅！ 3.全文“LZ”代表“录主”,不就是“楼主”,也不就是“劳资”或者“老子”。 4.“【PS:xxxxxxxxxxxx】”:可能为重要备注也可能就是LZ瞎BB,请视具体情况取舍。 5.“*************我就是分割线*****************”:分割线之前为网络各家资料,分割线之后为亲爱的老师给的“给力”的重点。 6.本文有些地方有照片或者有截图,如果不清楚,请您凑合着瞧吧！目前照片里的字代表了LZ的最高水平,也请您凑合着瞧吧！排版水平差,也请您凑合着瞧吧！ 7.第1-9章,参考网上部分资料,老师PPT,与学神(我希望就是,毕竟不认识,瞎买的书)的复习资料,所以有些照片就是她的杰作。第10章、第11章为另一个亲爱的老师给的题目,没给“重点”至于考不考就是另外一回事。总之,谢谢她们,我只就是个欢乐的复习资料搬运工。 8.再次谢谢她们！！！也谢谢您的观瞧,预祝过过过,都考90分。但就是,您也知道这难度有点大,所以,加油！！！！！ 第一章绪论 1、医用传感器的定义、组成及在医用测量系统中的作用？ 定义:能感受或响应规定的测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。 生物医学传感器:能将各种被观测的生物医学中的非电量转换为易观测的电学量的一类特殊的电子器件。 医用测量系统中传感器的作用:提供信息、监护、生化检验、自动控制、参与治疗 2.传感器定义中“有用信号”的含义就是什么？为什么通常传感器输出信号形式为电信号？ 反映生命的信息绝大多数属于非电量,其放大与处理就是十分困难的。而医学传感器把生物信号换成电信号,经放大器及预处理器进行信号放大与预处理,然后经A/D 转换器进行采样,将模拟信号转变为数字信号,输入计算机,然后通过各种数字信 号处理算法进行信号分析处理,得到有意义的结果。 3、何谓物理型、化学型、生物型传感器？ 医用传感器按其敏感的工作原理,可以分为物理型、化学型与生物型三大类。 物理传感器就是利用物理性质与物理效应制成的传感器; 化学传感器就是利用化学性质与化学效应制成的传感器; 生物传感器就是利用生物活性物质作为分子识别系统的传感器。 4、何谓直接型、间接型、物性型与结构型传感器？ 5、试分析比较医用传感器主要分类方法有何优缺点。 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) 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。 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 第一章 传感器与生物医学测量 （1）国家标准(GB7665—87)关于传感器的定义，传感器的组成部分及其作用。 定义：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，它通常由敏感元件和转换元件组成。 传感器的组成：敏感元件，转换元件，信号调节转换电路，辅助电源 传感器的作用：将一种能力转化为另一种能量形式。 （2）生物医学测量仪器的三个主要部分及其所起作用。 ? 传感器和电极 ? 放大器和测量电路 ? 数据处理和显示装置(现代生物医学测量仪器已包括治 疗仪器组成完整的生物医学仪器，也包括基于网络的数据传输部分。) （3）常见生理参数的测量范围（心电，脑电，肌电） 心电图ECG :（所用传感器）体表电极 (幅值)50uv —5mv (频率)0.05—100Hz 脑电图EEG :头皮电极 2—200uv 0.5—100Hz 肌电图EMG:针电极 20uv —1mv 10Hz —20kHz （4）通过人体的低频电流（直流～1KHz ）对人体的作用有三个方面。 ? 产生焦耳热； ? 刺激神经、肌肉等细胞； ? 使离子、大分子等振动、运动、取向。 第二章 生物电信号的特征 （1）什么是膜电位？静息时细胞膜内外常见离子浓度情况如何？ 膜电位（membrane potential ）：在可兴奋组织（如神经，肌肉或腺组织）的细胞膜内外，存在着不同的带电离子。膜外呈正电，膜内呈负电，存在着一定的电位差。平时呈现静息电位,细胞膜内介质的静息电位约为-50mV ～-100mV ，细胞内带负电,细胞外带正电。（静息电位（resting potential ）：是指细胞未受刺激时的膜电位，即处于静息状态下，细胞膜两侧存在的电位差。） 静息时: ? K + 的膜内浓度比膜外高30倍; ? Na +的膜外浓度比膜内高10-15倍; ? CL -的膜外浓度比膜内高4～7倍; ? Ca 2+ 的膜外浓度比膜内高104 倍; ? 蛋白质阴离子的膜内浓度比膜外高等 由此可知,膜内外的K + 、Na + 、CL -、Ca 2+ 等离子之间各有一定的浓度差形成浓度梯度。 （2）能斯特(Nernst)方程以及利用能斯特方程求静息时K + 的平衡电位ε k 。 （式中ε为扩散电位差，生理学上为 膜两边的跨膜电位） 例子：已知人体神经细胞内、外K + 的有效浓度分别为[K + I ]和[K + o ]（单位为mol/L ），则根据Nernst 方程式计算出 K + 的平衡电位εk : k=1.38x10-23 J·K -1)，T 为绝对温度(K)，Z=+1，e=1.60x10-19 C 在人体体温(37℃)下，若将各项值代入，则Nernst 方程式可化为: 代入表2.1给出参数,得εk =-89mV,理论计算值与实测结果（－ 86mV ）很接近。 （3）细胞膜的模拟等效电路 细胞膜等效电路为电容和电阻并联形式。 例子：若细胞膜面积S=5x10-6cm 2,厚度d=10-6 cm,ε=3.26 膜的电容值：d S C ε4==1.3pF=1.3×10-12 F(法拉) 若已知膜电位为V = - 86mV ，代入公式Q = CV,可求得应带的电量为Q=1.3×10-12 × 0.086 = 1.1×10-13 库仑(C)。 这些电量应是Q/e 个K + 离子所有,已知e=1.6×10-19 库仑（即K + 离子的电量）,得参与扩散的K + 离子数应为：Q/e = 6.9×105 。 已知典型的细胞体积为10-9 cm 3 ,K + 离子的浓度约为0.14克分子/升,或每立方厘米约有0.14×6×1023 /1000 ≈1020 个离子。 照此计算,每一细胞内就有：1020 ×10-9 =1011 个K + 离子,其中只有6.9×105 个K + 离子向膜外扩散 （4）什么是动作电位，动作电位在去极化和复极化过程中各个时期的特点（包括时程，电位幅度，K + 、Na + 、Ca 2+ 离子运动情况）。 心肌细胞受到窦房结发来的电脉冲剌激时(阈剌激),受剌激部位膜电位将发生短暂的电位变动，最初膜电位升高,接着慢慢恢复到原来静息电位水平。这个过程经历300ms 时程,膜电位的变动,生理学上称为“动作电位”。 1.去极化：去极化即除极,是动作电位的0期。（当可兴奋的细胞受到外界剌激,如给它以电剌激,剌激电流从膜内流向膜外,因此膜的极化状态减弱,称之为去极化。） ? 表现：去极化达到一定临界水平,即阈电位,便产生兴奋。 这时细胞膜的极化现象消除,出现膜内为正、膜外为负的反极化状态:在短时间内由-50mV —100mV 变到+20mV —+40mV ,构成动作电位上升支(去极相)。快钠通道“开放”，Na + 通过快钠通道,向膜内迅速扩散,使膜电位升高得很快,最快变化率可达800v/s,上升幅度大(-80mV 至＋30mV)。 ? 特点：对于心肌细胞,此期历时很短,仅1～2ms 。 2.复极化：是从去极化电位达到正峰值后开始,一直恢复到静息电位水平状态之间的过程。（动作电位的产生,取决于细胞膜两边的电压和膜对于Na + 、K +随时间变化的通透性。） 1期:亦称快速复极初期，Na + 向内扩散减慢,而K + 的向外扩散则缓慢地上升,两者达到动态平衡。膜外CL -浓度高于膜内4～7 倍,而且此时膜内电位为正,高于膜外,故CL - 借助于浓度差和电位差两者的作用而大量向内扩散,使细胞内的电位逐渐降低。1期占时平均约10ms 。 2期:缓慢复极期或平台期，胞外Ca 2+ 浓度比细胞内高得多，此期慢钙通道‘早已开放’,并且开得很大，Ca 2+ 在浓度梯度作用 )(] [] [lg 3.2mV K K e T O I k + +Z -=κε)(] [] [lg 51.61m V K K O I k + +-=ε 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。 生物传感器的应用现状 及发展前景 Hessen was revised in January 2021 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。 一氧化氮电化学传感器及其在生物医学中的应用 陈晓霞１，３ 易洪潮２ 王 颖１ 胡胜水１，３＊ （１武汉大学化学与分子科学学院 武 汉 ４３００７２）（２长江大学化学与环境工程学院 荆 州 ４３４０２３）（３中国科学院传感技术联合国家重点实验室 北 京 １０００８０） 摘 要 一氧化氮（ＮＯ）是一种含有可以调控不断生长的生物学过程的非共享电子对的气体自由基，它由一氧化氮合成酶家族的Ｌ－精氨酸所形成。ＮＯ在人体内分布广泛，是帮助机体抵抗心血管疾病与其他疾病的信号分子。缺乏ＮＯ可能导致糖尿病、心血管疾病与其他疾病，而补充ＮＯ可预防和逆转此类疾病。ＮＯ是非常小的分子，十分活泼，半衰期短，它可以进入细胞，并向周围的细胞发出交流信号。但是，要准确检测其在生物体中的含量很困难。目前直接用于一氧化氮检测的方法不多，电化学方法尤其是电化学传感器是应用广泛的一类方法，由于其操作简单，灵敏度高，选择性好，已成为现代生物医学中研究一氧化氮的重要工具。本文主要综述近年来ＮＯ电化学传感器的研制及其在生物医学中的应用。 关键词 一氧化氮；电化学传感器；生物医学中图分类号 Ｏ６５７．１ Electrochemical Nitric Oxide Sensors and Its Application in Biomedicine Chen Xiaoxia 1,3, Yi Hongchao 2, Wang Ying 1, Hu Shengshui 1,3* (1Department of Chemistry, Wuhan University, Wuhan 430072, China) (2School of Chemistry and Environmental Engineering,Yangtze University, Jingzhou 434023, China)(3State Key Laboratory of Transducer Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China) Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｎｉｔｒｉｃ ｏｘｉｄｅ （ＮＯ） ｐｌａｙｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ， ｂｕｔ ｉｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ＮＯ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｄｕｅ ｔｏ ｉｔｓ ｈｉｇｈ ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｖｉｔｙ， ｓｈｏｒｔ ｈａｌｆ－ｌｉｆｅ，ｌｏｗ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｒａｉｌｌｙ ｏｘｉｄｉｚｅｄｂｙ Ｏ２． Ｄａｔｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ＮＯ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｄｉｒｅｃｔｌｙ． Ｏｔｈｅｒ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｏｓｃｏｐｙ ａｎｄ ＵＶ－ｖｉｓｉｂｌｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ， ａｒｅ ｉｎｄｉｒｅｃｔ． Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｅｓｐｅ－ｃｉａｌｌｙ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｅｎｓｏｒ ｈａｓ ｗｉｄｅｌｙ ｂｅｅｎ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ＮＯ ｉｎ ｂｉｏｍｅｄｉｃｉｎｅ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ ｓｉｍｐｌｅ， ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ， ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｅｎｓｏｒｓ ｉｎｂｉｏｍｅｄｉｃｉｎｅ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｎｉｔｒｉｃ ｏｘｉｄｅ； ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｅｎｓｏｒ； ｂｉｏｍｅｄｉｃｉｎｅ 收稿日期：２００６－０６－０２ 基金资助：国家自然科学基金ＮＯｓ．３０３７０３９７，６０５７１０４２的支持。作者简介：陈晓霞，硕士。 ＊联系人：胡胜水，教授。 １ 引 言 在过去的２０年里，一氧化氮在生物体分子信号中 的作用已成为生物学中发展最快的领域之一。一氧化氮（ＮＯ）是一种含有可以调控不断生长的生物学过程的非 共享电子对的气体自由基，它由一氧化氮合成酶家族的 Ｌ－精氨酸所形成。ＮＯ在人体内分布广泛，是帮助机体 抵抗心血管疾病与其他疾病的信号分子。缺乏ＮＯ可能 导致糖尿病、心血管疾病与其他疾病，而补充ＮＯ可预 防和逆转此类疾病。ＮＯ是非常小的分子，十分活泼，半 衰期短，它可以进入细胞，并向周围的细胞发出交流信 号。人体很多器官都可以生成ＮＯ，比如动脉、神经等。 但是，要准确检测其在生物体中的含量很困难，因此， 寻找一种实时、快速、简便检测一氧化氮的方法成为化学与医学界普遍关心的问题。目前，常用于检测一氧化 氮的方法有化学发光法（Ｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ），紫外－可 见光谱法（ＵＶ－ｖｉｓｉｂｌｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ），荧光光谱法（Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ） ，电子自旋共振光谱法（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐａｒａ－ｍａｇｎｅｔｉｃ／ｓｐｉｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ， ＥＰＲ／ＥＳＲ），电化学方法（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ）等。在所有的方法中，电化学方法尤其是电化学传感器具有操作简单，灵敏度高，选择性好，又可实现实时、原位检测而广泛地应用在生物医学中，并成为现代生物医学中一氧化氮的重要研究工具。本文主要综述近年来ＮＯ电化学传感器的研制及其在生物医学中的应用。２ 生物体系中一氧化氮的直接检测应用于生物体中的一氧化氮电化学传感器可分为两 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。生物医学传感器习题
生物传感器的原理及应用
生物传感器原理及应用
生物传感器的发展现状与趋势
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生物传感器的应用及发展趋势
生物传感器的应用现状及发展前景
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生物传感器的应用现状及发展前景
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