生物传感器原理

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。

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、细胞传感器、酶传感器、DNA传感器等。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。按照生物敏感物质相互作用的类型分类，可分为亲和型和代谢型两种。 解读词条背后的知识 查看全部

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    2021-01-190
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    2020-09-220
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    2019-10-030
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    2019-10-040

生物传感器按是否使用标记物分为两类：一类是标记型生物传感器，检测时先用荧光素、放射性同位素或酶等标记物对被测生物进行标记，然后通过检测标记物的信号来获取被探测物的信息。目前使用的免疫传感器大多数属于这一类，然而利用放射性标记物检测，对于工作人员具有一定的危害，用荧光检测时非特异性荧光也会影响测量结果。标记型生物传感器所用的测试仪器体积大、价格昂贵、耗时，需要专业人员完成，并且指示剂价格昂贵，要集合几十个样本同时测量，让患者在等待中承受巨大的痛苦。另一类是免标记型生物传感器，不需要对探测物进行标记，而是直接通过生物复合物形成时的物理、化学变化对生物对象进行检测，极大地简化了操作过程，因此免标记生物传感器成为了生物传感器的一个重要研究方向 。

免标记生物传感器按照工作原理不同分为：表面等离子体谐振腔生物传感器、光学谐振腔生物传感器、光子晶体生物传感器和光纤生物传感器等。免标记光纤生物传感器是免标记生物传感器家族中的重要一员，是光纤技术与生物技术结合的产物。由于光纤传感器具有灵敏度高、结构简单、不易受电磁干扰等其它器件所不具备的优点，而免标记的生物检测方法又可以将生物化学反应直接转变为可测信号，不需要加入标记物，测试过程简单直接，因此免标记光纤传感器已经成为生物传感器研究的重要方向 。

根据敏感元件不同,光纤生物传感器可大致分为免疫传感器、酶生物传感器和核酸传感器等,现分别作详细介绍 。

1光纤免疫传感器

这是目前研究与应用较多的光纤生物传感器。光纤探头多位于轴向近端面,须去除保护层和包层,裸露纤芯,再对纤芯进行硅烷化处理,然后抗体藉助双功能交叉联结剂共价连接在硅烷化纤芯表面C抗体的固定方式是影响传感器检测灵敏度的重要因素 。

2光纤酶生物传感器

光纤酶生物传感器用酶作分子识别器,与光纤结合起来,对测试物进行分析,常用的酶有氧化还原酶(如乳酸脱氢酶、葡萄糖氧化酶等)和水解酶(如碱性磷酸酶、乙酞胆碱酶等)。根据换能器的能量转换方式可分为化学发光型、荧光型、生物发光型、光吸收型、指示剂型等 。