區(qū)分腫瘤良莠
科研人員努力攻關(guān)的是一種由有機(jī)化合物制成的納米級(jí)材料
與人們熟知的核磁共振不同
除了用于日常體檢
什么叫傳感器
AI人工智能無疑是剛剛過去的2016年最熱門的科技話題了
生物傳感器
生物傳感器是一種對(duì)生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的儀器
生物傳感器由分子識(shí)別部分(敏感元件)和轉(zhuǎn)換部分(換能器)構(gòu)成:
以分子識(shí)別部分去識(shí)別被測(cè)目標(biāo),是可以引起某種物理變化或化學(xué)變化的主要功能元件
把生物活性表達(dá)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的物理或化學(xué)換能器(傳感器)
生物傳感器原理圖
各種生物傳感器有以下共同的結(jié)構(gòu):包括一種或數(shù)種相關(guān)生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表達(dá)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的物理或化學(xué)換能器(傳感器)
生物傳感器實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)功能:
感受:提取出動(dòng)植物發(fā)揮感知作用的生物材料,包括:生物組織
觀察:將生物材料感受到的持續(xù)
反應(yīng):將信息通過光學(xué)、壓電
生物傳感器的分類
根據(jù)生物傳感器中的分子識(shí)別元件和換能器(信號(hào)轉(zhuǎn)換器)的不同,可以從這兩個(gè)方面對(duì)生物傳感器分類:
按分子識(shí)別元件分:
酶?jìng)鞲衅?div id="m50uktp" class="box-center"> 、微生物傳感器
酶?jìng)鞲衅?/p>
是由酶催化劑和電化學(xué)器件構(gòu)成的
微生物傳感器
用微生物作為分子識(shí)別元件。與酶相比
免疫傳感器的基本原理是免疫反應(yīng)
生物組織傳感器
是以活的動(dòng)植物組織細(xì)胞切片作為識(shí)別元件,并與相應(yīng)的變換元件構(gòu)成的傳感器
生物組織傳感器具有如下一些特點(diǎn):
1) 生物組織含有豐富的酶類
2) 在所需要的酶難以提純時(shí),直接利用生物組織可以得到足夠高的酶活性
;3) 組織識(shí)別元件制作簡(jiǎn)便
,一般不需要采用固定化技術(shù)。細(xì)胞器電極傳感器
是利用動(dòng)植物細(xì)胞器作為敏感元件的傳感器
。細(xì)胞器是指存在于細(xì)胞內(nèi)的被膜包圍起來的微小“器官”,如線粒體、微粒體、溶酶體、過氧化氫體、葉綠體、氫化酶顆粒按轉(zhuǎn)換器件分類:
生物電極、壓電晶體生物傳感器
半導(dǎo)體生物傳感器
是由生物分子識(shí)別器件(生物敏感膜)與半導(dǎo)體器件結(jié)合構(gòu)成的傳感器
半導(dǎo)體生物傳感器的特點(diǎn)有:
1) 構(gòu)造簡(jiǎn)單
2) 它屬于固態(tài)傳感器
3) 輸出阻抗低,便于與后續(xù)電路匹配
4) 可在同一芯片上集成多種傳感器
壓電晶體生物傳感器
利用壓電石英晶體對(duì)表面電極區(qū)附著質(zhì)量的敏感性
生物傳感器的應(yīng)用
生物傳感器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
中醫(yī)針炙傳感針
基于中醫(yī)針炙針的傳感針是以中醫(yī)針灸針為基體
, 傳感人體微區(qū)中的溫度、pH值、氧分壓、多巴胺,Ca2+,K+,Na+等信息的新功能而得的一種特殊傳感針。既能實(shí)時(shí)傳感出人體微區(qū)中各種生理
、生化參數(shù),并進(jìn)行人體微區(qū)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),又能按中醫(yī)針刺的實(shí)施治病理療法。傳感針是以普通針灸針(或根據(jù)應(yīng)用學(xué)科的具體外形要求用外直徑為0.3~ 0.4mm的空心不銹鋼竹)作為基體加工而成 的。
一般制備過程為:對(duì)針灸表面進(jìn)行清潔處理或用處理液浸泡
;針尖上鍍相應(yīng)的合金和相應(yīng)參數(shù)的敏感膜,然后再覆蓋上有機(jī)高分子功 能保護(hù)的材料;針體鍍絕緣膜,使之有耐、提、插、捻、轉(zhuǎn)的機(jī)械作用,這一點(diǎn)是由它的傳感和治療雙重功能決定的;用戊二醛消毒液消毒;根據(jù)不同的參數(shù)特性配上相應(yīng)的測(cè)量?jī)x
,進(jìn)行直接讀數(shù);在實(shí)驗(yàn)室 經(jīng)過反復(fù)浸泡、沖洗實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn),使它們的主要性能指標(biāo)(如線性范圍、響應(yīng)時(shí)間、分辨率、零點(diǎn)漂移、壽命等)達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)。目前己制成的有溫度傳感針
此外
生物芯片
國(guó)外正在開發(fā)半導(dǎo)體生物傳感器,它包括一個(gè)參考電極和一個(gè)PH值量子場(chǎng)效應(yīng)品體管感應(yīng)膜
,膜上固定有酶和微生物,當(dāng)固定酶和微生物分別與待測(cè)物反應(yīng)時(shí),PH值發(fā)生變化,那么輸出的電流或電壓就可測(cè)定,這就完成了對(duì)參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的定量分析。如果把這些信號(hào)同計(jì)算機(jī)輸人端聯(lián)接,按一定的軟件程序,那么,可開發(fā)生物模擬計(jì)算機(jī)。醫(yī)用生物傳感器
隨著生物傳感技術(shù)的發(fā)展
,在醫(yī)療器械范圍內(nèi)開辟出更多專業(yè)的領(lǐng)域。從病毒和疾病檢測(cè)到康復(fù)和藥物劑量等。以下的一些生物傳感器裝置,可能會(huì)在醫(yī)療領(lǐng)域產(chǎn)生巨大顯著的影響。葡萄糖監(jiān)測(cè)
因?yàn)檠芯咳藛T尋求開發(fā)可穿戴式生物傳感器,可以通過皮膚上的汗水監(jiān)測(cè)患者的葡萄糖水平
,生物傳感技術(shù)很可能成為糖尿病患者不同人生的制造者。德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校已經(jīng)開發(fā)出一種大約25美分尺寸大小的傳感器,可以檢測(cè)汗液中的皮質(zhì)醇
,并提供來自周圍汗液的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(所顯示的)。一種可以集成到微流控芯片中的光纖葡萄糖傳感器, 可以測(cè)量血糖水平的廉價(jià)便攜式設(shè)備