生物传感器的研究发展状况

发布时间：2014-11-27

　　美国的HaroldH.Weetal指出,生物传感器商品化要具备以下几个条件:(1)要有足够的敏感性和准确性;(2)易操作;(3)价格便宜;(4)易于批量生产;(5)能在生产过程中进行质量监测.其中价格因素决定了传感器在市场上有无竞争力.在各种生物传感器中,微生物传感器大的优点就是成本低、操作简便、设备简单,因此在市场上的前景是十分巨大和诱人的.相比起来,酶生物传感器等的价格就比较昂贵.但微生物传感器也有其自身的缺点,主要的缺点就是选择性不够好,这是由于在微生物细胞中含有多种酶引起的.现已有报道加专门抑制剂以解决微生物电极的选择性问题.除此之外,微生物固定化方法也需要进一步完善,首先要尽可能保证细胞的活性,其次细胞与基础膜结合要牢固,以避免细胞的流失.另外,微生物膜的长期保存问题也有待进一步的改进,否则难于实现大规模的商品化.
　　总之,常用的微生物电极和酶电极在各种应用中各有其优越之处.若容易获得稳定、高活性、低成本的游离酶,则酶电极对使用者来说是理想的.相反,若生物催化须经过复杂途径,需要辅酶,或所需酶不宜分离或不稳定时,微生物电极则是更理想的选择.而其他各种形式的生物传感器也在蓬勃发展中,其应用也越来越广泛.可以预料,生物传感器将向着微型化、实用化、多样化和人工智能化的方向发展.生物传感器的实用化和商品化是长期奋斗的目标,现在很多生物传感器的商品化已成现实,各种生物传感器正在逐步进入市场.生物传感器的多样化,不仅类型多样化,而且功能也多样化,多种新的生物活性材料、生物敏感材料和新的换能器件不断出现,带来生物传感器类型的多样化,而不同功能的集成,将带来功能的多样化.生物传感器的微型化并同生物微系统组合是科学技术发展的必然趋势.近年来,由于分子电子学的发展,具有自组装功能的分子电子器件或生物芯片已经出现.生物传感器今后发展的另一个重要方向,即对生物功能进行人工模拟,研究人工感官.目前,多集中于嗅敏、味敏传感器方面.
　　我国的生物传感器研究工作也在飞速发展,尤其是对微生物传感器在BOD测定中的应用研究较为广泛.目前,从事生物传感器研究较多的有清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制重点联合实验室、中国科学院理化技术研究所、哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院、湖南大学化工学院、西安交通大学材料科学与工程学院等研究机构.可以预料,随着固定化技术的进一步完善,随着人们对生物体认识的不断深入,生物传感器必将在市场上开辟出一片新的天地.

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