食品安全与生物传感器技术PPT.ppt

食品安全与生物传感器技术;计算机;Apple Watch ;苹果官方近日公布了其内置心率传感器的工作原理。苹果的技术支持文档显示，Apple Watch的心率测量周期是每10分钟测量一次，并将数据存储在健康App中。这些检测信息，再结合收集到的其他数据，计算佩戴者的卡路里消耗量。;Apple Watch利用LED绿光和红外光，以及两种光传感器来检测心率。当其处于15摄氏度以下的低温时，通过测量绿光的吸收状况来获取更为精准的数据。而高温环境下，比如用户正在健身房里挥汗如雨时，皮肤表面水分增加，由于更多绿光已经被吸收掉，要检测皮下反射的绿光就比较困难，这时Apple Watch就转换到红外光模式。;Apple Watch是如何检测心率的？;第一节 概述; 第二节 生物传感器;２生物传感器工作原理;;3、生物传感器与其他传感器的最大区别：;4、生物传感器发展历程;20世纪70年代中期后,生物传感器技术的成功主要集中在对生物活性物质的探索、活性物质的固定化技术、生物电信息的转换以及生物传感器等研究 ,并获得了较快的进展 。 1977年,钤木周一等发表了关于对生化需氧量(BOD)进行快速测定的微生物传感器的报告 , 正式提出了对生物传感器的命名。; 5.1 将化学变化转变成电信号;;氨气检测仪; 5.2 将热变化转换成电信号;;数显温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器（如铂电阻，热电偶，半导体，热敏电阻等），将温度的变化转换成电信号的变化，如电压和电流的变化，温度变化和电信号的变化有一定的关系，如线性关系，一定的曲线关系等，这个电信号可以使用模数转换的电路即AD转换电路将模拟信号转换为数字信号，数字信号再送给处理单元，如单片机或者PC机等，处理单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来，成为可以显示出来的温度数值，如25.0摄氏度，然后通过显示单元，如LED,LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。这样就完成了数字温度计的基本测温功能 ; 5.３ 将光信号转变为电信号;BenthoTorch底栖藻类便携式检测仪?对底栖藻类荧光测试的仪器?;利用藻类细胞内的荧光:细胞色素被不同颜色（波长）的LED光源所激发并发出红色的荧光，而这种光是自然界中高度敏感的光源。叶绿素荧光的光强度被用来区别不同的藻类例如叶绿素a，并分别命名为绿藻，蓝藻（蓝细菌）以及硅藻。这种计算是通过内部优化的算法进行的。计算结果会显示在显示屏上并存储于内部内存中。自带的USB接口能够将数据传输到电脑。电脑软件是免费提供的。; 都是将分子识别元件中的生物敏感物质与待测物发生化学反应,将反应后所产生的化学或物理变化再通过信号转换器转变为电信号进行测量,这种方式统称为间接测量方式.; 5.4 直接产生电信号方式;6 生物传感器分类;生物传感器的分类：;按所用的生物活性物质分： 酶传感器 微生物传感器 组织传感器 细胞器传感器 免疫传感器 核酸生物传感器等;按信号转换器类型：; 每一类名称又都包含许多种具体的生物传感器 例如，酶电极类:根据所用酶的不同就有几十种，如葡萄糖电极、尿素电极、尿酸电极、胆固醇电极、乳酸电极、丙酮酸电极等等． 葡萄糖电极也并非只有一种，有用pH电极或碘离子电极作为转换器的电位型葡萄糖电极，有用氧电极或过氧化氢电极作为转换器的电流型葡萄糖电极等．实际上还可再细分。 ;; 被测物质与分子识别元件上的敏感物质具有生物亲合作用，即二者能特异地相结合，同时引起敏感材料的分子结构和/或固定介质发生变化。例如：电荷、温度、光学性质等的变化。反应式可表示为： S（底物）+ R（受体） = SR;底物（被测物）与分子识别元件上的敏感物质相作用并生成产物，信号转换器将底物的消耗或产物的增加转变为输出信号，这类传感器称为代谢型传感器，其反应形式可表示为 S（底物）＋R（受体）= SR → P（生成物） ;;7 生物传感器组成部分;（一）生物识别元件;（二）换能器;换能器(信号转换器)将分子识别元件进行识别时所产生的化学的或物理的变化转换成可用信号． 生物传感器的信号转换器已有许多种，其中到目前为止用得最多的且比较成熟的是电化学电极，用它组成的生物传感器称为电化学生物传感器．;（三）信号处理放大装置;;手掌型葡萄糖(glucose)分析仪; 6.2 传感器类型(1) 酶传感器(EnzymeSensor); 酶的活力单位（酶单位）; 酶传感器; (1)溶解氧的变化可能引起电极响应的波动; (2)由于氧的溶解度有限,当溶解氧贫乏时,响应电流