生物传感分析仪的构成及工作原理

发布时间：2014-12-16

　　生物传感分析仪是一个非常活跃的研究和工程技术领域，它与生物信息学、生物芯片、生物控制论、仿生学、生物计算机等学科一起，处在生命科学和信息科学的交叉区域。它们的共同特征是：探索和揭示出生命系统中信息的产生、存储、传输、加工、转换和控制等基本规律,探讨应用于人类经济活动的基本方法。生物传感分析仪技术的研究重点是：广泛地应用各种生物活性材料与传感器结合，研究和开发具有识别功能的换能器，并成为制造新型的分析仪器和分析方法的原创技术，研究和开发它们的应用。生物传感分析仪中应用的生物活性材料对象范围包括生物大分子、细胞、细胞器、组织、器官等，以及人工合成的分子印迹聚合物。由于研究DNA分子或蛋白质分子的识别技术已形成生物芯片（DNA芯片、蛋白质芯片）独立学科领域，本文对这些领域将不进行讨论。

　　生物传感分析仪由分子识别部分（敏感元件）和转换部分（换能器）构成，以分子识别部分去识别被测目标，结构是可以引起某种物理变化或变化的主要功能元件。分子识别部分是生物传感分析仪选择性测定的基础。生物体中能够选择性地分辩特定物质的物质有酶、抗体、组织、细胞等。这些分子识别功能物质通过识别过程可与被测目标结合成复合物，如抗体和抗原的结合，酶与基质的结合。在设计生物传感分析仪时，选择适合于测定对象的识别功能物质，是极为重要的前提。要考虑到所产生的复合物的特性。根据分子识别功能物质制备的敏感元件所引起的变化或物理变化，去选择换能器，是研制高质量生物传感分析仪的另一重要环节。敏感元件中光、热、物质的生成或消耗等会产生相应的变化量。根据这些变化量，可以选择适当的换能器。
　　生物反应过程产生的信息是多元化的，微电子学和现代传感技术的成果已为检测这些信息提供了丰富的手段。

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