生物传感器系统理论与技术

1 绪论

1.1 生物传感器的基本组成与工作原理

1.2 生物传感器的性能参数

1.3 生物传感器的分类及应用

1.4 生物传感器的发展方向

2 生物反应系统的控制与生物传感器

2.1 酶及微生物反应

2.2 免疫学及核酸反应

2.3 催化抗体及催化性核酸反应

2.4 生物学反应中的物理量变化

2.5 生物敏感元件的固定化技术

3 生物传感器中的换能器

3.1 电化学换能器

3.2 半导体器件

3.3 光化学换能器

3.4 其他换能器

4 电化学生物传感器

4.1 电化学发光生物传感器

4.2 光致电化学生物传感器

4.3 场效应晶体管电化学生物传感器

5 光化学生物传感器

5.1 化学修饰玻璃材料

5.2 光纤生物传感器

5.3 表面等离子共振生物传感器

6 其他生物传感器

6.1 压电晶体生物传感器

6.2 半导体生物传感器

6.3 热生物传感器

7 生物芯片

7.1 基因芯片

7.2 蛋白质芯片

8 生物传感器与活体分析

8.1 体内测定需要解决的问题

8.2 体内葡萄糖测定

8.3 脑内生物化学物质检测

8.4 活体组织原位分析

8.5 无创分析

8.6 活体细胞内分析

参考文献

1绪论

传感器是一种信息获取与处理装置。而生物传感器是一类特殊的化学传感器，它是以生物活性单元(如酶、抗体、核酸、细胞等)作为生物敏感基元，对被测目标物具有高度选择性的检测器。它通过各种物理、化学型信号转换器捕捉目标物与敏感基元之间的反应，然后将反应的程度用离散或连续的电信号表达出来，从而得出被测物的浓度。本章则从生物传感器的基础知识及发展应用等内容进行叙述。

1.1生物传感器的基本组成与工作原理

生物传感器起源于20世纪中期。1962年，美国 Lel and C. ClarkJnr教授首次提出了酶传感器，他们利用葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化反应，经极谱式氧电极检测氧量的变化，从而制成了第一支酶电极。70年代中期开始，生物技术、生物电子学和微生物电子学不断渗透、融合，使生物传感器不再局限于生物反应的电化学过程，而是根据生物学反应中产生的各种信息(如热效应、光效应、场效应和质量变化等)来设计各种精密的探测装置。90年代后生物传感器的市场开发获得显著成绩，以表面等离子体和生物芯片为代表的生物亲和传感器技术成为生物传感器发展的又一高潮。经过30多年的不断发展，生物传感器技术已广泛应用在环境监测、食品分析、发酵、医疗保健、医药和军事医学等方面。

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