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生物传感器的基本原理及发展历程
发布时间：2014-07-01
基本原理生物传感器主要有两部分构成：生物敏感膜和换能器(又称一次仪表)。生物敏感膜，又称为分子识别元件，是生物传感器的关键元件，决定着生物传感器的功能与质量。换能器的作用是将各种生物的、的和物理的信息转变成电等信号。生物传感器的检测原理是：待测物质进入生物活性材料(如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)，经分子识别发生生物学反应，产生的信息继而被相应的物理或换能器转变成可定量和可处理的电、声、光等信号，再经二次仪表放大并输出，便可知道待测物浓度。
发展历程,从生物传感器设想的提出至今已有47年的历史。1962年Clark和Lyons在纽约自然科学学会的论文集中首次提出了“在电极的敏感膜中加入酶以实现对目标物进行选择性分析”的设想，即生物传感器的设想。5年后，Updike和Hicks制成了固定化酶电极,这是生物传感器的首次问世。
20世纪70年代，相继出现了电流型和电位型微生物电极、组织电极、线粒体电极。20世纪80年代，利用生物反应中的光效应、热效应、场效应和质量变化而开发的生物传感器蓬勃发展，开始了生物电子学传感器的新时代。我国的生物传感器就始于这一时期：1988年，梁逸曾将其全面系统地介绍给界。
进入20世纪90年代，较大规模的研究工作在开展。虽然我国生物传感器的某些研究项目处于国际领先地位．但目前尚无真正商品化的生物传感器面市．总体研究水平与国际上相比还有一段差距。
到目前为止,生物传感器大致经历了３个发展阶段：代生物传感器是由固定了生物成分的非活性基质膜（透析膜或反应膜）和电电极所组成；第二代生物传感器是将生物成分直接吸附或共价结合到转换器的表面，而无需非活性的基质膜，测定时不必向样品中加入其他试剂；第三代生物传感器是把生物成分直接固定在电子元件上，他们可以直接感知和放大界面物质的变化，从而把生物识别和信号的转换处理结合在一起.
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