1、生物传感器原理和应用 生物传感器是一门新兴的交叉学科，主要涉及生物化学、分子生物学、电化学、微机械电子学和光学等领域。生物传感器是把具有分子识别功能的生物活性材料如酶、蛋白质、抗体、抗原、生物膜、微生物等作为敏感元件固定于各种物理、化学换能器上制成的。生物传感器的基本概念 生物传感器的原理 生物传感器的种类生物传感器的基本特点 我国生物传感器的发展历史 生物传感器四大应用领域未来生物传感器几大特点 生物传感器的基本概念 生物传感器是一种利用生物的因子或生物学原理来检测或计量化合物的装置。通常生物传感器利用纯化的酶、免疫系统、组织、细胞器或完整细胞作为催化剂，这些催化剂通常被固定化制成膜并与物化
2、仪器相结合使用。物化仪器用来监测欲进行分析的物质在固定化催化剂的作用下所发生的化学变化，并转换成电信号。 生物传感器的原理： 待测物质经扩散作用进入生物活性材料，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化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，便可知道待测物浓度。 化学变化电信号热变化电信号光效应电信号直接诱导电信号生物传感器的基本构成及工作原理如图所示： 生物传感器由分子识别元件（感受器）和转换部分（换能器）构成生物传感器的原理和器件 分子识别部分用来识别被测对象，它是可以引起某种物理变化或化学变化的主要功能部件，传感器的选择性完全取决于分子识别元件功能
3、的优劣。 分子识别部分与被识别物质相接触，可以发生化学变化、热变化、光变化以及直接诱导电信号。 前几种变化可分别通过各种电极、热敏器件和光敏器件等转换为电信号，然后利用电学测量方法进行检测和控制。 把具有分子识别功能的生物物质固定在固态载体上，例如高分子膜等.当与检测对象相接触时，首先是埋入膜内的感受物质与被测物质选择性地吸附，形成复合物. 然后通过两种方法取出因复合物形成而产生的电输出:一种是由于复合物的形成而产生膜电势的变化，直接得到电输出;另一种是间接变换型，形成的复合物又产生化学反应或热变化或光变化，再通过化学电极或热电器件或光电器件转换为电输出(图2)。化学变化转化为电信号 大部分生
4、物传感器工作原理属于这种类型，酶识别特定的分子，催化该分子使之发生特异反应，从而使特定物质的量有所增减，用能把这特定的物质量的变化转换为电信号。完成这种功能的转换器有Clark型氧电极、过氧化氢电极、氢离子电极等。将光、热转变为电信号 固定化生物物质进行分子识别可伴随着热变化，借助热传感器热敏电阻等将热变化转换为电阻的变化，将热敏电阻接于放大器中的桥式电路，即可获得电的变化。 能催化产生生物化学发光的酶有许多，如过氧化氢酶，能催化过氧化氢-鲁米诺体系发光。将这种酶在光敏二极管、光电子计数器前端，可将光变化转为电变化。直接诱导电信号 上叙三种原理的传感器是间接测量的，都是将分子识别原件中的生物敏
5、感物质与待测发生化学反应后所产生的物理或化学变化，在通过信号转换器转换进行测量的。 还有一些酶、抗体、结合蛋白质、和植物凝血素等物质，在分子识别反应中伴随有电子的转移或通过电子转移体的作用在电极表面产生电位差，这种电流或电位变化可直接引导。生物传感器的种类： （1）按照其感受器中所采用的生命物质分类， 可分为：微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、细胞器传感器、酶传感器、DNA传感器等。 （2）按照传感器器件检测的原理分类 ，可分为：热敏生物传感器、场效应管生物传感器、压电生物传感器、光学生物传感器、声波道生物传感器、酶电极生物传感器、介体生物传感器等。 （3）按照生物敏感物质相互作用的类型分
6、类， 可分为亲和型和代谢型两种。 各种生物传感器 酶传感器 酶的催化特性有以下几个特点：催化条件温和，在常温常压近中性条件下进行，所以酶适合做敏感元件。酶的催化效率比一般催化剂高106-1013倍，用作敏感元件灵敏度高，用量少，反应快。酶的催化具有高度的专一性，做敏感元件选择性好。 酶活性在生物体内受各种因素的调节与控制。调节与控制使酶适时地处激活与失活的状态，准确地行使其功能。体外敏感元件利用这些调节和控制，可使其保持活性和便于保存，重复使用。 微生物传感器 为克服酶的价格昂贵，精制困难，存在干扰的缺点，人们直接采用微生物细胞组织做敏感元件，根据工作原理分两种类型：利用微生物体内的酶来识别分
7、子，这与酶识别元件是一致的，而省去了提纯步骤。利用微生物对有机物的同化作用,通过测量同化有机 物后生成的代谢物来测量待测物的浓度。有的微生 物当同化了有机物后，其呼吸性能会提高，增加了 氧气量的消耗，通过微生物膜的氧气量减少，从而 形成溶氧电极输出电流的变化，这种变化与有机物 浓度相符。可以测量其氧含量来测待测物浓度。 组织传感器 以动物组织作分子识别元件，仍是基于其中含有大量的酶，系酶分子识别元件的衍生新型识别元件。且与酶比较有三大主要优点：酶处在活体组织中活性最高。酶稳定性大，不易流失，可反复使用。不必分离与解析酶，能利用完好的多酶体系。 细胞器传感器 细胞器是功能高度密集的分子集合体，不
8、同的细胞其内含有一些独特的酶体系。用细胞器做敏感元件，可以用来测量单一酶不能识别的物质。 常用的细胞器有线粒体、微粒体、溶酶体、过氧化氢体、磁粒体、叶绿体，以及人和动物体内的淋巴细胞等。 免疫传感器抗原与抗体结合的特异性使免疫生物传感器具有准确、灵敏度高、反应迅速等特点。先进的免疫传感器具有能将输出结果数字化的精密换能器，不但能达到定量检测的效果，而且由于传感与换能同步进行，能实时监测到传感器表面的抗原抗体反应，有利于对免疫反应进行动力学分析。 用两种或两种以上生物活性材料构成的生物电极称为复合电极。比如复合酶电极、复合微生物电极、酶微生物复合电极等。 这类电极可对需要多种酶参与催化反应的特殊
9、底物进行分析。复合电极生物传感器的信号转换器 生物传感器的信号转换器有许多种，用得较多且较成熟的是电化学电极，是将敏感元件产生的化学变化转变为电信号。另一类是将敏感元件产生的物理效应（热、光、离子等）转换为电信号。 这里我们主要介绍：电化学电极，热敏电阻，光电转换器，离子敏场效应晶体管。 电化学电极电化学电极主要用来测定溶液浓度、酸碱度、氧化还原电势大小、液体中溶质浓度等。有电位型和电流型两种。1 电位型电极 电极电势可看成是两个半电池产生的电势，其一是含有代测物电极，另一个是标准的氢电极。待册电极的电势由Nernst方程求出：E=E0-2.3RTlg(ared/aox)/nFE0是标准电极电
10、势，n是化合价变化，ared和aox分别表示反应物的还原、氧化活度。当T=298K,对于氢电极上式变为：E=E0+0.0592pH，这就是电位型电极的原理。标准氢电极结构示意图2 电流型电极电流型电极典型代表是Clark电极。它由铂阴极，Ag-AgCl阳极，KCl电解液和透气膜构成，介质中氧气从透氧膜通过电解液扩散运输到阴极。电流型电极的输出直接和被测物的浓度成线性关系。 热敏电阻最广泛使用的半导体温度敏感元件就是热敏电阻。热敏电阻使用半导体材料（常用镍、锰、钴、铜、铁、铀的硫化、硒化、或氧化的烧结混合物）制成小珠、片、棒，然后封装起来，常封于玻璃壳内。热敏电阻分NTC,PTC,CTR三种。而
11、常用NTC,具有高阻值和高负温度系数零功率时（即产生的自热可以忽略的低功率），热敏电阻的基本电阻与温度的特性表示如下：RT/Rref=e(1/T-1/Tref)式中RT是热力学温度为T时的零功率电阻，Rref是已知热力学温度Tref的零功率电阻。是材料决定的常数。热敏电阻测量范围一般在-50到300摄氏度。不同的材料的电阻-温度曲线不尽相同，下页为一例。D73/MS73型热敏电阻的电阻值-温度曲线 光电转换器件 光电转换器件是物理学中的光传感器，主要指工作于紫外、可见和红外光区的光电器件，按原理分为四类：利用光发射效应的传感器，如光电管。利用光电导效应工作，如光敏电阻。大量的光电效应型，如光电
12、二极管，三极管，半导体彩色传感器。利用热释电效应工作的红外线传感器。 硅光电二极管硅光电二极管的基本结构 硅光电二极管的结构如上图所示，应用中再P-N结加反向电压，无光照时反向电流很小。有光照时，P-N结吸收光子的能量，激发产生非平衡电子空穴数多，电子向N区，空穴向P区，使反向电流增大，这就产生光生电流I.它随光强的变化而变化，此光电流在负载电阻上就可以得到随光强变化的电压信号。0=hc/Eg=12390/Eg(埃) 式中Eg为光电材料的禁带宽区。不同半导体其值不一样，因而有不同波长的光敏二极管。光敏电阻有些半导体材料，室温下热激发产生的电子空穴对较少，无光照时电阻较大，有光照时，价带上电子吸
13、收光子能量，产生自由电子和空穴，变成载流子，使电导增加。常用材料有CdS,CdSe等。制造方法是衬底上结晶、烧结、真空镀膜形成CdS,CdSe膜，在装上两个引线电极，最后封装。光电管光电管的基本原理电路 光电管的原理图如上页所示，在阴极和阳极之间需加一定的直流电压。当光线未照射时，电路中不产生电流。当光照射于阴极时，在电路中产生了电流，负载RL上的电压被作为输出电压，光线的强弱被转化成电压的大小输出，入射光的光通量与输出电流成正比。离子敏场效应晶体管（ISFET）ISFET是利用金属氧化物半导体厂效应晶体管制成的，所谓表面场效应就是在垂直于N型和P型半导体表面的方向加一电厂，半导体表面就会出现
14、在载流子重新分布的现象。这会导致半导体表面的导电能力的变化。下页图是一个典型的ISFET图。 固定化技术就是研究使酶、微生物、抗原抗体、及细胞器等固定在载体上制成膜、管、粒的技术。固定化技术可以提高敏感物质的利用率、稳定性、机械强度。 固定要用载体，目前常用的载体有丙烯酰胺系列聚合物、甲基丙烯聚合物等合成高分子，还有胶原、右旋糖苷、琼脂糖、纤维素等天然高分子，以及玻璃、矾土、活性炭、不锈钢等无机物。敏感元件的固定化技术 固定化技术方法 固定化技术视不同的载体和不同的敏感物质，方法各不相同，但主要有以下四种：吸附法共价法交联发包埋法夹心法 吸附法 把生物活性物质吸附在惰性固相载体和离子交换剂上的
15、方法称为吸附法。 吸附在惰性载体上的方法称为物理吸附法，此法是将敏感物质中的酶分子等通过极性键、氢键、疏水力、电子相互作用等吸附于不溶载体上。 吸附在具有离子交换剂的载体上的又称为离子吸附法，此法是使敏感物质在适宜的pH下与离子交换剂通过离子键结合。 所用的载体有多孔玻璃、活性炭、酸性白土、羟基磷灰石、磷酸钙沉淀以及淀粉等物质。 用此法制备，生物活性材料活力不易丧失，空间结构不发生明显变化。 不足之处是，与载体的相互作用较弱，二者之间易于分离。 共价法是将生物活性材料的非必需基团通过化学共价键结合在固相载体上的方法。又可分为重氮法、迭氮法、卤化氰法和缩合法，主要是使酶分子中的-NH2、-OH、
16、-SH等于不溶性载体共价键联合。 共价法联合的载体主要有硅胶、纤维素、琼脂糖、交联葡萄糖以及聚丙烯酰胺凝胶等物质。主要用于固定酶和抗原、抗体。 此法操作复杂、条件较剧烈、活力丧失较多。但明显的优点是：生物活性材料与载体结合很牢固，使用周期长。该法目前应用较为普遍，共价法交联法 依靠交联剂（具有两个或两个以上功能基的化学试剂）在分子间发生共价结合、从而使生物活性材料间相互交联而聚成不溶性网状结构的方法。此法适用于所有敏感物质。 常用载体有胶原蛋白膜、肠膜、尼龙布等。常用交联剂有戊二醇、氨基硅烷、氰尿酰氯等，在使用中应注意交联剂要适量，过多将会使酶基团等失活，过少不易固化。包埋法 包埋法分为格子型
17、和微胶型两种：把生物敏感物质包裹在凝胶等物质的微小格子中或者聚合物的半透膜微胶囊里。 主要用来包埋酶、微生物、抗体、抗原、细胞器。 在包埋法制备过程中，生物活性材料本身不发生物理化学变化，其活力丧失很小，所以适用于固定各种类型。制备夹心膜 将生物活性材料封闭在双层滤膜之间制成的固定化膜称夹心膜。 此膜制作简便，无须任何化学处理，固定生物活性材料的量大，响应速度较快，重复性好，对制备微生物或生物组织膜尤其适宜。夹心膜制备程序： 将一定量的微生物细胞悬液滴于微孔滤膜上，再置砂芯漏斗上抽干，使微生物细胞呈均匀薄层附于膜表面，然后把透气膜或微孔滤膜覆盖在上方，于是微生物细胞就被夹在了两层膜之间，周边用
18、橡胶圈或胶水密封，以防微生物细胞泄漏。这样固定微生物细胞的夹心膜就制备完毕。制备薄层膜 将生物活性材料以薄层膜形式涂布于载体（滤膜）上制成的固定化薄膜称薄层膜。这膜厚度均一、孔径适当、通透性好。随后将其覆盖在离子选择电极的敏感膜上，即成了生物电极。 生物传感器的特点： （1）采用固定化生物活性物质作催化剂，价值昂贵的试剂可以重复多次使用，克服了过去酶法分析试剂费用高和化学分析繁琐复杂的缺点。 （2）专一性强，只对特定的底物起反应，而且不受颜色、浊度的影响。 （3）分析速度快，可以在一分钟得到结果。 （4）准确度高，一般相对误差可以达到1（5）操作系统比较简单 ，容易实现自动分析 （6）成本低，
19、在连续使用时，每例测定仅需要几分钱人民币。 （7）有的生物传感器能够可靠地指示微生物培养系统内的供氧状况和副产物的产生。在生产控制中能得到许多复杂的物理化学传感器综合作用才能获得的信息。同时它们还指明了增加产物得率的方向。 我国生物传感器 研究和开发历史生物传感器研究和开发历史生物传感器研究和开发的目的是向社会提供采用生物传感器原理的新仪器和分析方法 八十年代是我国生物传感器研究开发的起步阶段，曾先后研究开发了几种生物传感器。 SBA-30型乳酸分析仪的开发成功(图1) 是我们在生物传感器实用化上取得突破性进展的标志，它成为我国九十年代耐力竞技体育训练的主要科学仪器之一。图1、1989年研制的
20、SBA-30型乳酸分析仪图2、1992年研制的SBA-40型谷氨酸-葡萄糖双功能分析仪 图3、1994年研制的SBA-50型单电极生物传感分析仪 图4、2000年研制的SBA-60型生物传感器在线分析系统(四电极) 图5、2003年研制的SBA-70型血糖乳酸自动分析仪生物传感器四大应用领域食品工业环境监测发酵工业医学领域 食品工业 生物传感器在食品分析中的应用包括食品成分、食品添加剂、有害毒物及食品鲜度等的测定分析。 食品成分分析：在食品工业中，葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和贮藏寿命的一个重要指标。已开发的酶电极型生物传感器可用来分析白酒、苹果汁、果酱和蜂蜜中的葡萄糖等。 食品添加剂的分析：
21、亚硫酸盐通常用作食品工业的漂白剂和防腐剂，采用亚硫酸盐氧化酶为敏感材料制成的电流型二氧化硫酶电极可用于测定食品中的亚硫酸含量。此外，也有用生物传感器测定色素和乳化剂的报道。 生物传感器成为国家标准中的食品分析方法 1996年12月开始实施新国家标准“食品中葡萄糖测定方法，酶比色法，酶电极法”，该标准不仅采用了常规的酶法分析方法，还同时采用了比常规酶法分析更进步的生物传感器分析法(固定化酶和酶电极法)，这说明了我国的生物传感器已发展到进入国家标准的时代。葡萄糖酶电极法快速测定淀粉的含量 在淀粉的利用和生产过程中常用3，5-二硝基水扬酸法和费林热滴定法等测定淀粉的含量。这些方法是以葡萄糖作为标准，
22、测定样品中的还原糖含量。它们的缺陷是除葡萄糖外的其他还原性物质也干扰测定影响结果，而且操作繁琐、费时。酶电极测定生化物质，是利用酶的专一性、固定化酶的连续稳定性以及电化学的快速敏感性等特点，具有准确、快速、方便等特点。 葡萄糖酶电极在酶法生产葡萄糖工业中的应用 在双酶法生产葡萄糖的工业中，多数是采用费林热滴定测定还原糖的量来控制生产，该方法是以还原糖（葡萄糖及其它还原性糖）的量反映葡萄糖的含量，不能准确地反映糖化过程中葡萄糖含量的变化，而且操作费时，无法准确、及时地指导生产。 葡萄糖生物传感分析仪具有葡萄糖氧化酶的底物专一性、固定化酶的连续稳定性以及电化学的快速灵敏性等特性，应用在酶法生产葡萄
23、糖过程中，可 准确、快速、方便地测出水解液中的葡萄糖含量，及时了解葡萄糖生产中淀粉的水解情况，准确判断水解终点，及时终止反应，提高葡萄糖的质量及产量，指导并控制糖的生产过程 。葡萄糖酶电极法测定葡萄糖淀粉酶活性的研究葡萄糖淀粉酶 简称糖化酶 ,可连续地从淀粉和糖原 的非还原末端除去葡萄糖单元,它水解淀粉得到的产物是 葡萄糖 , 葡萄糖是葡萄糖 氧化酶的专一性底物。 糖化酶的使用和生产过程的监控中都需要进行酶活力的测定。传统的糖化酶活力测 定方法是把底物可溶性淀粉和酶在特定的条件下保温后 ,用氧化还原滴定法或比色法测 定产生的还原糖量确定葡萄淀粉酶的活性单位 ,繁琐、费时 ,而且是把还原糖的生成
24、 量按葡萄糖量计算 ,样品中的非葡萄糖还原性物质对测定结果有干扰 ,专一性差。酶电极 法快速、准确、专一性好 ,是一种比较理想的分析工具。SBA-50型葡萄糖生物传感分析仪测定麦芽糖的研究麦芽糖是一种可发酵糖 ,广泛用于食品加工及发酵行业中。在食品发酵尤其在啤酒 发酵行业 ,以及在麦芽糖和异麦芽低聚糖的生产中 ,麦芽糖的检测是控制生产、提高产品 质量的重要指标。在生产中 ,一般采用费林热滴定法测还原糖值来测定麦芽糖 ,完全是手 工操作 ,费时费力 ,不准确 ;用液相色谱技术测定麦芽糖 ,虽测定精度高 ,但操作繁琐 ,时间 长 ,费用高 ,不适用于生产过程的控制。采用固定化酶电极测糖的方法 ,具
25、有测定迅速、简 便、精确度高的特点 ,适用于生产的在线或半在线控制 ,目前已有用复合酶电极测定麦芽 糖的报导。手掌型葡萄糖(glucose)分析仪环境监测 近年来，环境污染问题日益严重，人们迫切希望拥有一种能对污染物进行连续、快速、在线监测的仪器，生物传感器满足了人们的要求。目前，已有相当部分的生物传感器应用于环境监测中。 大气环境监测：二氧化硫(SO2)是酸雨酸雾形成的主要原因,传统的检测方法很复杂。Marty等人将亚细胞类脂类固定在醋酸纤维膜上,和氧电极制成安培型生物传感器，可对酸雨酸雾样品溶液进行检测。 微生物电极测定BOD生物耗氧量（BOD）在下水道污物及废水质量管理上是一个很重要的指
26、标，利用常规方法测量将需五天时间。同时，必须由有经验的操作者来处理很多复杂的过程。此测定仪利用微生物传感器（生物传感器）与装有微生物膜的溶解电极集成创造性的解决了这些问题。C1-BOD-3300自动在线快速BOD测定仪德国研发的环境废水BOD分析仪BOD测定仪特点： 具有一个生物传感器，可对污水中BOD含量进行连续监测 具有一个自动冲洗过滤器可减少水中固体悬浮物的填塞及由此引起的故障 在化学库内具有一个电子控制的冷却系统，可经常使化学物温度保持在10或以下，这样就可延长标准溶液的使用寿命 可打印出每天及和线次测量的最高、最低及平均值 具有对标准溶液的定期自动校正，可避免传统校正过程的麻烦 较大
27、范围的LCD显示及一个相互控制系统使测量及程序中的关键操作更趋容易 RS-232接口作为一个标准附件将数据输出到个人计算机上（PC） 由于微生物膜的监测特点仪更易于处理膜的性能 发酵工业 在各种生物传感器中，微生物传感器具有成本低、设备简单、不受发酵液混浊程度的限制、能消除发酵过程中干扰物质的干扰等特点。因此，在发酵工业中广泛地采用微生物传感器作为一种有效的测量工具。 微生物传感器可用于测量发酵工业中的原材料和代谢产物。另外，还用于微生物细胞数目的测定。利用这种电化学微生物细胞数传感器可以实现菌体浓度连续、在线的测定。 生物传感器在发酵工业上的应用：1、发酵中葡萄糖测定，过去用操作繁琐时间长的
28、还原糖方法只能近似地估计葡萄糖的变化。现在提供了快速而准确的固定化酶的测定方法，发酵中可根据糖消耗确定微生物的生长速率，观察是否染菌，随时与产物的产生一起估算转化率，确定补料效果和及时判断发酵结束的时间。发酵过程或设备异常现象通过葡萄糖分析得到及时预报。 2、谷氨酸发酵中，随时跟踪目标产物的产生。分析时间缩短了几十倍。3、乳酸测定是生物传感器出现后新增加的控制参数。实践中发现它的控制是获得发酵高产的关键。乳酸是需氧发酵产物转化过程中的中间产物，是过程控制的敏感参数，与生物素的加入量、补糖、活菌数、菌活力、空气补给等控制直接相关。发酵旺盛期，乳酸必然产生，适度的乳酸浓度是高产罐的重要指示。此时单
29、纯地通过通风是达不到乳酸下降的目的，反而引起能源的浪费及减产。发酵后期、放罐前应控制乳酸下降，才能达到高产。 4、监控离交回收谷氨酸或浓缩物的浓度：谷氨酸传感器可测出0.1%的谷氨酸浓度变化，而瓦氏法不可能达到这样的精确度。过去离子交换单用pH跃变点来控制回收会造成谷氨酸的大量流失。使用谷氨酸传感器可以使离交回收率提高30- 50%。(图)图 离子交换回收过程中谷氨酸和pH的变化曲线医学领域 医学领域的生物传感器发挥着越来越大的作用。生物传感技术不仅为基础医学研究及临床诊断提供了一种快速简便的新型方法，而且因为其专一、灵敏、响应快等特点，在军事医学方面，也具有广阔的应用前景。 在临床医学中，酶
30、电极是最早研制且应用最多的一种传感器。利用具有不同生物特性的微生物代替酶，可制成微生物传感器。在军事医学中，对生物毒素的及时快速检测是防御生物武器的有效措施。生物传感器已应用于监测多种细菌、病毒及其毒素。 测定转氨酶生物传感器的研究 谷丙转氨酶GPT（又称丙氨酸转氨酶ALT）和谷草转氨酶GOT（又称天冬氨酸转氨酶AST）存在于人体一切组织之中，在肝脏、心肌和骨骼肌中含量较高，当上述组织发生病变或损伤时将有大量的GPT和GOT进入循环系统，血清中两种转氨酶活性高低及二者的比例是诊断急性肝炎、急性心肌炎最敏感的指标之一，另外对其它肝病也有重要的诊断价值。胆碱氧化酶电极生物传感器研究胆碱是生物体组织
31、中乙酰胆碱、卵磷脂和神经脂的组成成分,胆碱的测定方法分为两类: 化学法和酶法。化学法是目前饲料、医药、食品行业分析胆碱的主要手段, 该法虽成本较低但专一性差, 操作复杂 ,费时费力; 酶法分析先用3 2标记的在胆碱激酶作用下生成3 2磷酰胆碱 ,层析分离后用液体闪烁谱仪测定,该法专一性较好 ,但分析成本高 ,难以推广应用。 近年来采用固定化酶电极生物传感器测定胆碱及其衍生物的研究较多,但多以2电极为基础电极 ,采用固定化胆碱氧化酶复合22电极构成胆碱酶电极生物传感分析仪,并用于氯化琥珀胆碱注射液中的氯化琥珀胆碱和胆碱的测定。未来生物传感器几大特点 功能多样化 微型化 智能化与集成 低成本、高灵
32、敏度、高稳定性和高寿命 近年来，随着生物科学、信息科学和材料科学发展的推动，生物传感器技术飞速发展。可以预见，未来的生物传感器将具有以下特点。 功能多样化：未来的生物传感器将进一步涉及医疗保健、疾病诊断、食品检测、环境监测、发酵工业的各个领域。目前, 生物传感器研究中的重要内容之一就是研究能代替生物视觉、听觉和触觉等感觉器官的生物传感器,即仿生传感器。 微型化：随着微加工技术和纳米技术的进步，生物传感器将不断地微型化，各种便携式生物传感器的出现使人们在家中进行疾病诊断，在市场上直接检测食品成为可能。 智能化与集成化：未来的生物传感器必定与计算机紧密结合，自动采集数据、处理数据，更科学、更准确地提供结果，实现采样、进样、结果一条龙,形成检测的自动化系统。同时, 芯片技术将越来越多地进入传感器领域,实现检测系统的集成化、一体化。 低成本、高灵敏度、高稳定性和高寿命:生物传感器技术的不断进步,必然要求不断降低产品成本，提高灵敏度、稳定性和延长寿命。这些特性的改善也会加速生物传感器场化、商品化的进程。 几种先进的生物传感器介绍UPT生物传感器生物传感器芯片 FOB-1型光纤生物传感器全自动生物传感器 UPT生物传感器 UPT（Up-Converting Phosphor Technology）
