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生物傳感器的三種分類

來源 : www.ztmjt.com   發布時間 : 2015-05-24

生物傳感器運用範圍越來越廣泛,不僅廣泛用于傳統醫學領域,現在逐漸增加在了空間生命科學、食品工業、環境監測和軍事等領域。生物傳感器在各行各業的增加,将會給人類帶來更多的方便,生物傳感器通常分為三種,生物傳感器免疫傳感器DNA傳感器。

1.酶生物傳感器 

酶傳感器是生物傳感器的一種,是利用生化反應所産生的或消耗的物質的量,通過電化學裝置轉換成電信号,進而選擇性地測定出某種成分的器件。酶生物傳感器應用于檢測血糖含量,檢測氨基酸含量,測定血脂,測定青黴素和濃度,測定尿素,測定血液中的酶含量 酶傳感器中應用的新技術:納米技術 
固定化酶時引入納米顆粒能夠增加酶的催化活性,提高電極的響應電流值。首先,納米顆粒增強在載體表面上的固定作用;其次是定向作用,分子在定向之後,其功能會有所改善;第三,由于金、鉑納米顆粒具有良好的導電性和宏觀隧道效應,可以作為固定化酶之間、固定化酶與電極之間有效的電子媒介體,從而使得氧化還原中心與鉑電極間通過金屬顆粒進行電子轉移成為可能,酶與電極間可以近似看作是一種導線來聯系的。這樣就有效地提高了傳感器的電流響應靈敏度。孟憲偉等首次研究了二氧化矽和金或鉑組成的複合納米顆粒對葡萄糖生物傳感器電流響應的影響,其效果明顯優于這=種納米顆粒單獨使用時對葡萄糖生物傳感器的增強作用。其原因是納米粒子具有吸附濃縮效應、吸附定向和量子尺寸顆粒效應,複合納米顆粒比單獨一種納米顆粒更易于形成連續勢場,降低電子在電極和固定化酶間的遷移阻力,提高電子遷移率,有效地加速了酶的再生過程,因此複合納米顆粒可以顯著增強傳感器的電流響應。 

2.免疫傳感器 

免疫傳感器應用于檢測食品中的毒素和細菌,檢測DNA 光纖,檢測殘留的農藥,毒品和濫用藥物的檢測。原理:一旦有病原體或者其他異種蛋白(抗原)侵入某種動物體内,體内即可産生能識别這些異物并把它們從體内排除的抗體。抗原和抗體結合即發生免疫反應,其特異性很高,即是具有極高的選擇性和靈敏度。免疫傳感器就是利用抗原(抗體)對抗體(抗原)的識别功能而研制成的生物傳感器。使用光敏元件作為信息轉換器,利用光學原理工作的光學免疫傳感器,是免疫傳感器家族的一個重要成員。光敏器件有光纖、波導材料、光栅等。生物識别分子被固化在傳感器,通過與光學器件的光的相互作用,産生變化的光學信号,通過檢測變化的光學信号來檢測免疫反應。 

生物傳感器

免疫傳感器提高了靈敏度,降低了檢測下限;減少分析時間;簡化分析過程;設備小型化;測量過程自動化。光學免疫傳感器可以高靈敏地檢測免疫反應,并進行精細免疫化學分析。其中發展最迅速的是光纖免疫傳感器 ,它除了靈敏度高、尺寸小、制作使用方便以外,還在于檢測中不受外界電磁場的幹擾。 

3.DNA傳感器 

DNA傳感器以DNA為敏感元件,通過換能器将DNA與DNA、DNA與RNA與DNA與其它有機無機離子之間的作用的生物學信号轉變為可檢測的光、電、聲波等物理信号。近年米,DNA傳感器在基因診斷、環境監控、藥物研究等領域的應用研究受到廣泛重視。 
微生物對特定有機物的降解功能取決于其DNA 分子中具有的相應功能基因,如多環芳烴降解基因、氨單加氧酶基因、有機磷水解酶基因、酚類化合物降解基因、脫色相關基因等。研究環境微生物群落功能基因多樣性分布與表達, 對了解微生物降解過程的本質具有重要意義,同時某些特殊的功能基因也能作為檢測特定微生物的靶基因。目前基因傳感器的研究主要是針對人體、動植物、土壤、水、食品等介質中病原菌、病毒和降解微生物的功能基因的檢測研究。 

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