生物傳感器的發展現狀及其應用展望

張李建　廉飛宇

摘要：生物傳感器由于具有很大的實際應用價值，是近年來研究的熱點。文章闡述了近年來生物傳感器技術在食品工業、環境監測、農業生產、微生物檢測以及醫學領域的應用現狀，并分析了預測未來生物傳感器的發展趨勢。

關鍵詞：生物傳感器；信息科學；生命科學；食品工業；環境監測；農業生產 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP212 文章編號：1009-2374（2016）03-0053-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.03.027

1 概述

生物傳感器是信息科學與生命科學結合而快速發展起來的一門新興學科。在生物研究范圍內，有數以萬計的固形、液形、氣體形狀的各種物質，生物學家們一直寄希望有一種快速便捷的方法來檢測這些物質。生物傳感器正是這樣一種器件，它是由生物敏感材料來收集生物信號，然后通過轉化器將其轉化成電信號后進行處理。生物傳感器的設想是Clark和Lyons在1962年首次提出的，距今已有50多年的發展歷史。在這半個多世紀的發展中，生物傳感器已經給人類的生產生活帶來了深刻的影響。本文介紹了近年來生物傳感器的應用現狀及展望。

2 生物傳感器的分類

2.1 根據生物物質分類

根據傳感器中的敏感物質及分子敏感識別元件可將其分為生物酶傳感器、微生物傳感器、細胞傳感器、組織內液傳感器和免疫傳感器。它們對應的敏感材料分別為生物酶、微生物本體、細胞器、動植物組織液、抗原和抗體。

2.2 根據信號轉換器分類

根據生物傳感器的信號換能裝置可將其分為生物電極傳感器、半導體生物傳感器、光電生物傳感器、壓電晶體生物換能傳感器等，這些轉換器依次可分為電化學導電電極、半導體電極、光電換能轉換器、熱敏電阻電容轉換器以及壓電晶體轉換器等。……