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生化傳感器

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-09-20

    生化傳感器是指能感應(yīng)(或響應(yīng))生物、化學(xué)量,并按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)(包括電信號(hào)、光信號(hào)等)輸出的器件或裝置。它一般由兩部分組成,其一是生化分子識(shí)別元件(感受器),由具有對(duì)生化分子識(shí)別能力的敏感材料(如由電活性物質(zhì)、半導(dǎo)體材料等構(gòu)成的化學(xué)敏感膜和由酶、微生物、 DNA 等形成的生物敏感膜)組成;其二是信號(hào)轉(zhuǎn)換器(換能器),主要是由電化學(xué)或光學(xué)檢測(cè)元件(如電流、電位測(cè)量電極,離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管,壓電晶體等)。然而,隨著當(dāng)前各種新材料、新原理和新技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是微電子機(jī)械系統(tǒng) (Micro electro mechanical system , MEMS) 技術(shù)和生物芯片技術(shù)的出現(xiàn),目前生化傳感器的概念已經(jīng)跳出了原來(lái)狹義的圈子,擴(kuò)展為以微型化、集成化、智能化和芯片化為特征的生化微系統(tǒng)。

生化傳感器已經(jīng)經(jīng)歷了一段較長(zhǎng)的發(fā)展歷程,最早的化學(xué)傳感器可以追溯到 100 多年前的 H 離子選擇性電極,而生物傳感器也可以追溯到上個(gè)世紀(jì) 60 年代英國(guó)人 Clark 發(fā)明的酶電極。近些年來(lái)生化傳感器的研究與發(fā)展更加迅速和深入,表現(xiàn)出了一些新特點(diǎn),主要有:

1 )在廣闊市場(chǎng)前景的驅(qū)動(dòng)下,實(shí)用化、商品化的生化傳感器與系統(tǒng)越來(lái)越多;

2 )微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)和納米技術(shù)不斷滲入到傳感技術(shù)領(lǐng)域,微型化、集成化和多功能化的生化傳感器進(jìn)入全面深入研究開發(fā)時(shí)期;

3 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,一種具有信息檢測(cè)、信號(hào)處理、信息記憶、邏輯思維與判斷功能的智能靈巧型生化傳感系統(tǒng)開始出現(xiàn);

4 自從上世紀(jì) 80 年代末提出人類基因組計(jì)劃以來(lái),以芯片化為結(jié)構(gòu)特征,以系統(tǒng)集成為最終目標(biāo)的各種新型的生化微系統(tǒng)(包括微陣列基因芯片、微流體生物芯片等)應(yīng)運(yùn)而生,把生化傳感器的研究推進(jìn)到一個(gè)前所未有的嶄新階段。

 
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