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生化傳感器

放大字體  縮小字體 發布日期:2006-09-20

    生化傳感器是指能感應(或響應)生物、化學量,并按一定規律將其轉換成可用信號(包括電信號、光信號等)輸出的器件或裝置。它一般由兩部分組成,其一是生化分子識別元件(感受器),由具有對生化分子識別能力的敏感材料(如由電活性物質、半導體材料等構成的化學敏感膜和由酶、微生物、 DNA 等形成的生物敏感膜)組成;其二是信號轉換器(換能器),主要是由電化學或光學檢測元件(如電流、電位測量電極,離子敏場效應晶體管,壓電晶體等)。然而,隨著當前各種新材料、新原理和新技術的不斷發展,特別是微電子機械系統 (Micro electro mechanical system MEMS) 技術和生物芯片技術的出現,目前生化傳感器的概念已經跳出了原來狹義的圈子,擴展為以微型化、集成化、智能化和芯片化為特征的生化微系統。

生化傳感器已經經歷了一段較長的發展歷程,最早的化學傳感器可以追溯到 100 多年前的 H 離子選擇性電極,而生物傳感器也可以追溯到上個世紀 60 年代英國人 Clark 發明的酶電極。近些年來生化傳感器的研究與發展更加迅速和深入,表現出了一些新特點,主要有:

1 )在廣闊市場前景的驅動下,實用化、商品化的生化傳感器與系統越來越多;

2 )微電子機械系統技術和納米技術不斷滲入到傳感技術領域,微型化、集成化和多功能化的生化傳感器進入全面深入研究開發時期;

3 隨著計算機技術的廣泛應用,一種具有信息檢測、信號處理、信息記憶、邏輯思維與判斷功能的智能靈巧型生化傳感系統開始出現;

4 自從上世紀 80 年代末提出人類基因組計劃以來,以芯片化為結構特征,以系統集成為最終目標的各種新型的生化微系統(包括微陣列基因芯片、微流體生物芯片等)應運而生,把生化傳感器的研究推進到一個前所未有的嶄新階段。

 
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