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1、综合医疗设备信息生物传感器在医学中的应用现状和发展前景罗宏,刘劲,邓刚(襄樊市中心医院设备处,湖北襄樊441021)[摘要]生物传感器具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低、能在复杂体系中进行在线连续监测等特点。本文综述了生物传感器的基本概念、基本原理、特点、分类及在医学领域中的应用,并对其发展前景进行了展望。[关键词]生物传感器;医学领域;发展前景[中图分类号]TP212.3[文献标志码]A[文章编号]1007-7510(2006)11-0040-05Thepresentsituationofapplicationsanddevelopmentpros
2、pectofthebiosensorinmedicalsciencesLOUHong,LIUJin,DENGGang(EquipmentDepartmentofXiangfanCenterHospital,XiangfanHubei441021,China)Abstract:Thebiosensorhasthegoodselectivity,thehighsensitivity,thequickspeedofanalysis,thelowcostandthecontinuousmonitoringon-lineinthecomplexsystem.Thisa
3、rticlesummarizedthebasicconcept,thebasicprinciple,thecharacteristic,theclassificationofthebiosensorandtheapplicationsinmedicalsciences,andcarriedontheforecasttoitsprospectsfordevelopment.Keywords:biosensor;medicalsciences;developmentprospect1引言物传感器有以下共同的结构:包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物
4、活性表达的信号转换为电信号的物理生物的基本特征之一,是能够对外界的各种刺激做出反或化学换能器(传感器),二者组合在一起,用现代微电子和自应。其所以能够如此,首先是由于生物能感受外界的各类刺激动化仪表技术进行生物信号的再加工,构成各种可以使用的生信号,并将这些信号转换成体内信息处理系统所能接收并处理物传感器分析装置、仪器和系统。的信号。例如,人能通过眼、耳、鼻、舌、身等感觉器官将外界的2.2生物传感器的工作原理及特点光、声、温度及其它各种化学和物理信号转换成人体内神经系生物传感器以生物化学和传感技术为基础,其工作原理可统等信息处理系统能够接收和处理的信号。现代
5、和未来的信息用图1表示:待测物质经扩散作用进入分子识别元件(生物活社会中,信息处理系统要对自然和社会的各种变化做出反应,性材料),经分子识别,与分子识别元件特异性结合,发生生物首先需要通过传感器将外界的各种信息提取出来并转换成信化学反应,产生的生物学信息通过相应的信号转换器转化为可息系统中的信息处理单元(即计算机)能够接收和处理的信以定量处理的光信号或电信号,再经仪器的放大、处理和输出,号。即可达到分析检测的目的。从20世纪60年代Clark和Lyon提出生物传感器生物传感器采用固定化生物活性物质作催化剂,专一性(Biosensor)的设想开始,生物传感器的
6、发展距今已有40多年强,只对特定的底物起反应、分析速度快、灵敏度高、稳定性强、的历史了。生物传感器是传感器的一种,它是一门由生物、化准确度高、操作简单,容易实现自动分析、体积小,可以实现连学、物理、医学、电子技术等多种学科互相渗透成长起来的高新续在线监测、成本低,容易进行批量生产等特点。技术,在生物、医学、环境监测、食品及军事等领域有着重要应用价值,已引起世界各国的极大关注。2生物传感器概述2.1生物传感器的基本概念生物传感器是用固定化的生物活性材料(酶、蛋白质、图1生物传感器的工作原理DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科,是
7、发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法2.3生物传感器的分类与监控方法,也是物质分子水平的快速、微量分析方法。各种生①根据生物传感器中生物分子识别元件上的敏感物质可收稿日期:2006-04-17分为:微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、细胞传感器、酶·40·21卷11期¹2006.11医疗设备信息综合传感器、DNA传感器等。极上,研制成一种新型酶生物传感器用作临床苯丙酮尿症检②根据生物传感器的信号转换器可分为:电化学生物传感验。Antje等发展了一种快速测定登革热(一种热带传染病,骨器、半导体生物传感器、热学生物传感器、光学生物传感器、声关节及肌肉奇痛)
8、病毒的血清型RNA生物传感器,仅需15分学生物传感器
