生物傳感器的結(jié)構(gòu)組成
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。分子識(shí)別部分是生物傳感器選擇性測(cè)定的基礎(chǔ)。
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) 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),二者組合在一起,用現(xiàn)代微電子和自動(dòng)化儀表技術(shù)進(jìn)行生物信號(hào)的再加工,構(gòu)成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統(tǒng)。
生物傳感器主要功能
生物傳感器具有接受器與轉(zhuǎn)換器的功能。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。
在設(shè)計(jì)生物傳感器時(shí),選擇適合于測(cè)定對(duì)象的識(shí)別功能物質(zhì),是極為重要的前提。要考慮到所產(chǎn)生的復(fù)合物的特性。根據(jù)分子識(shí)別功能物質(zhì)制備的敏感元件所引起的化學(xué)變化或物理變化,去選擇換能器,是研制高質(zhì)量生物傳感器的另一重要環(huán)節(jié)。敏感元件中光、熱、化學(xué)物質(zhì)的生成或消耗等會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化量。根據(jù)這些變化量,可以選擇適當(dāng)?shù)膿Q能器。生物化學(xué)反應(yīng)過程產(chǎn)生的信息是多元化的,微電子學(xué)和現(xiàn)代傳感技術(shù)的成果已為檢測(cè)這些信息提供了豐富的手段。
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、微生物、細(xì)胞器、酶、抗體、抗原、核酸、DNA等。實(shí)現(xiàn)生物材料或類生物材料的批量生產(chǎn),反復(fù)利用,降低檢測(cè)的難度和成本。
觀察:將生物材料感受到的持續(xù)、有規(guī)律的信息轉(zhuǎn)換為人們可以理解的信息。
反應(yīng):將信息通過光學(xué)、壓電、電化學(xué)、溫度、電磁等方式展示給人們,為人們的決策提供依據(jù)。
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