生物大分子制备工艺学13__生物传感器(2学时).pdf

第13章生物传感器 13.1 概述 13.2 生物传感器基本原理 13.3 酶传感器 13.4 微生物传感器 13.5 其他生物传感器 13.1 概述 传感器 某工艺参数 传感器 电、热、光 变换器 电信号转换器数字量 传感器三要素： （1）接触被测物； （2 ）可传递性； （3 ）输出信号与被测参数有明确的线性关系。 13.1.1 什么是生物传感器 固定化生物材料——具有专一性功能 组成：生物传感器 （感受器） 转换器——具有传递性功能 功能：被测物质浓度→生物传感器→可传递信号→数字量 定义： 生物传感器利用生物化学和电化学反应原理，将生化反应信 号转换为电信号，通过对电信号进行放大和模数转换，测量 出被测物质及其浓度 生物传感器的发展历程： • 酶法分析——具有高度专一性，但操作复杂、时 间长。 • 固定化酶——使酶法分析自动化，但不具备传递 性，只能取样检测。 • 电极——具有传递性，但不具备专一性。 氧电极 pH电极 生物传感器的发展历程： 酶法分析⇒固定化酶⎫ ⎬生物传感器 电极 ⎭ 13.1.2 生物传感器的特点 （1）特异性好：能从复杂的系统中准确测出某一物 质的浓度。 （2 ）灵敏度高：可检测0.1~1.0ppm浓度的物质， 最小极限为10-10g/mL 。 （3 ）稳定性相对较差：检测结果易受物理和化学环 境因素的影响。 （4 ）不能加热杀菌处理：其中的生物物质有失活的 可能，因此一般不能加热杀菌处理。 （5 ）制作工艺精细，废品率高，成本昂贵。 13.1.3 生物传感器的分类 感受器 生物传感器 转换器 （1）根据生物物质分类（感受器） 酶传感器 各种酶 微生物传感器 微生物细胞 细胞器传感器 细胞膜、线粒体、电子传递体、微 粒体等细胞器 组织传感器 细胞组织 免疫传感器 抗原、抗体 基因（DNA ）传感器 核酸（DNA、RNA） （2 ）根据转换器分类 生物物质发出的信号 转换器 可传递信号 信号转换器 生物反应产生的信号 电极式 各种电极活性物质，如O 、 2 CO + + 2 、H 、NH4 等 热敏电阻式 热 光电纤维式 光 半导体式 电场 压电晶体式 气体